一种复合菌群及其在Cr(VI)污染土壤修复中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种复合菌群及其在Cr(VI)污染土壤修复中的应用。所述复合菌群包含保藏编号为CGMCC No.3052的Pannonibacter phragmitetus BB菌、保藏编号为ATCC No.700550的Shewanella oneidensis MR‑1菌和保藏编号为ATCC No.700007的Pseudomonas putida F1菌。当pH值为9，三种菌接种配比为1:2:1时修复效果最佳，2天内可将不同来源、理化性质不同的土壤中浸出的可溶性Cr(VI)全部还原为Cr(III)。该方法具有操作简单，还原效率高、效果稳定，抗冲击力好，成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种复合菌群及其在Cr(VI)污染土壤修复中的应用
本专利技术属于环境微生物
，具体地说，涉及一种复合菌群及其在Cr(VI)污染土壤修复中的应用。
技术介绍
在重金属污染中，Cr(VI)因其毒性大、氧化性强以及致癌性高，对人类和动植物的安全造成了非常大的威胁。Cr(VI)主要来自铬渣，全国每年新排放铬渣约60万吨，历年累积堆存铬渣约548万吨。由于Cr(VI)极易溶于水，经雨水淋漓，各种形式污染的Cr(VI)最终会到达水体和土壤。据统计，我国受Cr(VI)严重污染的土壤面积就高达500万平方米，污染土方量约1500万立方。因此，对我国Cr(VI)污染土壤进行合理有效的修复已经迫在眉睫。较之Cr(VI)的高毒性及高迁移性，Cr(III)则毒性低且溶解性低，迁移转化慢，因此修复Cr(VI)污染的一个重要思路就是将Cr(VI)转化为Cr(III)。然而，化学方法还原Cr(VI)往往成本高、能耗大且容易造成二次污染。随着生物技术的发展，很多生物技术在环境治理方面得到了应用，而微生物修复技术以其成本低、处理彻底、无二次污染等受到了广大研究者的青睐。其中微生物还原法利用土著微生物或高效外源微生物，将Cr(VI)还原为Cr(III)，从而达到Cr(VI)污染土壤的修复目的。因此，微生物还原技术被视为Cr(VI)污染土壤修复领域的潜在优势技术，一直是该领域的研究热点。自从上世纪70年代首次发现微生物能够还原Cr(VI)以来，国内外研究者已经从不同环境中筛选出大量Cr(VI)还原菌株，其中包括Escherichiacoli，Shewanellasp.，Pannonibactersp.，Pseudomonassp.，Leucobactersp.，Aspergillussp.，Bacillussp.等。单一菌株在修复Cr(VI)土壤时，其生长和Cr(VI)还原活性受多种环境因素影响，诸如pH值、温度、无机盐和其他重金属、以及有机有毒物质等，导致Cr(VI)还原效率不稳定，在一定程度上限制了微生物修复技术的应用。采用合适的菌株构建Cr(VI)还原复合菌群，能有效增强群落刚性，应对其他重金属或有机污染的刺激，适应不同的土壤环境，克服单一菌株还原效率不稳定的局限性，是一种高效的、还原效率稳定的Cr(VI)污染土壤修复方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种复合菌群及其在Cr(VI)污染土壤修复中的应用。为了实现本专利技术目的，本专利技术提供的一种用于Cr(VI)污染土壤修复的复合菌群，所述复合菌群包含保藏编号为CGMCCNo.3052的PannonibacterphragmitetusBB菌、保藏编号为ATCCNo.700550的ShewanellaoneidensisMR-1菌和保藏编号为ATCCNo.700007的PseudomonasputidaF1菌。其中，P.phragmitetusBB为申请人前期从铬渣堆场土壤中分离得到，该菌现保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，邮编100101，保藏编号CGMCCNo.3052，保藏日期2009年5月5日。上述复合菌群中S.oneidensisMR-1、P.putidaF1均购自美国模式培养物集存库(ATCC)。上述菌株的培养基均为Luria-Bertani培养基：胰蛋白胨10g、酵母提取物5g、NaCl10g溶解于1L去离子水中，121℃高压下蒸汽灭菌20min，用无菌1mol/LNaOH溶液调节pH＝9。本专利技术还提供用于Cr(VI)污染土壤修复的复合菌剂，所述复合菌剂由保藏编号为CGMCCNo.3052的PannonibacterphragmitetusBB菌的菌液、保藏编号为ATCCNo.700550的ShewanellaoneidensisMR-1菌的菌液和保藏编号为ATCCNo.700007的PseudomonasputidaF1菌的菌液组成。三种菌液的体积比依次为3-6:3-6:3-6。其中，所述菌液是指在LB培养基中长至对数期的发酵液。P.phragmitetusBB、S.oneidensisMR-1和P.putidaF1三种菌液的体积比可依次为1:1:1、2:1:1、1:2:1、1:1:2。优选1:2:1。本专利技术还提供所述复合菌群或所述复合菌剂在制备Cr(VI)污染土壤修复剂中的应用。本专利技术还提供所述复合菌群或所述复合菌剂在Cr(VI)污染土壤修复中的应用。所述应用是将在LB液体培养基中长至对数期的各菌液按比例加入到含LB液体培养基的灭菌土壤中，用NaOH溶液调pH至9，在30±2℃150±10rpm条件下培养至少2天。其中，灭菌土壤所含Cr(VI)浓度为30～200mg/L。前述的应用，菌液总添加量为所述LB液体培养基体积的12％。在本专利技术的一个具体实施方式中，利用所述复合菌群修复Cr(VI)污染土壤的方法如下：(1)将P.phragmitetusBB、S.oneidensisMR-1、P.putidaF1从平板上挑取单菌落到20mLLB液体培养基中，待OD600达0.9转接到100mLLB培养基(pH＝9)进行扩大培养，待各扩大培养基的OD600达0.9，收获菌液；(2)将含Cr(VI)浓度为30～200mg/L的污染土壤过10目筛，灭菌，将10g灭菌土壤加至60mL灭菌的LB液体培养基中，再将各菌液按LB液体培养基体积3～6％的量加入到上述含LB液体培养基的灭菌土壤中，用1mol/LNaOH溶液调pH至9；(3)30℃150rpm培养2天后，离心收集上清液，测定上清液中残留的Cr(VI)浓度。本专利技术具有以下优点：(一)较高的Cr(VI)去除率。(二)复合菌群对污染土壤的理化性质变化有较强的适应性。(三)本专利技术所采用的复合菌群对高浓度Cr(VI)有极强的耐受能力，菌群能够直接、高效地处理高浓度Cr(VI)污染土壤，克服了单一菌群修复效率不稳定以及Cr(VI)耐受能力有限的局限。(四)本方法具有操作简单，还原效率高、效果稳定，抗冲击力好，成本低等优点。附图说明图1为本专利技术实施例1中pH对P.phragmitetusBB、S.oneidensisMR-1、P.putidaF1的生长情况影响；其中，a为P.phragmitetusBB，b为S.oneidensisMR-1，c为P.putidaF1。图2为本专利技术实施例1中pH对P.phragmitetusBB、S.oneidensisMR-1、P.putidaF1及复合菌群Cr(VI)还原能力的影响；其中，a为P.phragmitetusBB，b为S.oneidensisMR-1，c为P.putidaF1，d为1:1:1复合菌群。图3为本专利技术实施例2中不同接种配比对复合菌群还原Cr(VI)能力的影响。图4为本专利技术实施例3中最优条件下复合菌群对土壤的修复效果图；其中，a为低污染土壤的修复效果，b为高污染土壤修复效果。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。实施例1菌株还原Cr(VI)最优pH值的确定将P.phragmitetu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于Cr(VI)污染土壤修复的复合菌群，其特征在于，所述复合菌群包含保藏编号为CGMCC No.3052的Pannonibacter phragmitetus BB菌、保藏编号为ATCC No.700550的Shewanella oneidensis MR‑1菌和保藏编号为ATCC No.700007的Pseudomonas putida F1菌。

【技术特征摘要】
1.一种用于Cr(VI)污染土壤修复的复合菌群，其特征在于，所述复合菌群包含保藏编号为CGMCCNo.3052的PannonibacterphragmitetusBB菌、保藏编号为ATCCNo.700550的ShewanellaoneidensisMR-1菌和保藏编号为ATCCNo.700007的PseudomonasputidaF1菌。2.用于Cr(VI)污染土壤修复的复合菌剂，其特征在于，所述复合菌剂由保藏编号为CGMCCNo.3052的PannonibacterphragmitetusBB菌的菌液、保藏编号为ATCCNo.700550的ShewanellaoneidensisMR-1菌的菌液和保藏编号为ATCCNo.700007的PseudomonasputidaF1菌的菌液组成，三种菌液的体积比依次为3-6:3-6:3-6；其中，所述菌液是指在LB培养基中长至对数期的发酵液。3.根据权利要求2所述的复合菌剂，其特征在于，三种菌液的体积比依次为1:2:1。4.权利要求1所述复合菌群或权利要求2或3所述复合菌剂在制备Cr(VI)污染土壤修复剂中的应用。5.权利要求1所述复合菌群或权利要求2或3所述复合菌剂在Cr(VI)污染土壤修复中的应用。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，将在L...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖骐，丁春连，柴立元，杨志辉，闵小波，颜旭，唐崇俭，李青竹，王海鹰，杨卫春，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43