一种矿区土壤微藻及其分离纯化方法和应用技术

本发明专利技术提供一种矿区土壤微藻及其分离纯化方法和应用，该矿区土壤微藻为从尾矿表面生物结皮中分离纯化出的土壤微藻，且所述矿区土壤微藻包括小球藻属，筒柱藻属，硅藻，菱形藻，裂壶藻，杜氏藻属，栅藻，微绿球藻，衣藻属，扁藻，空球藻属中的一种或几种。本发明专利技术的矿区土壤微藻从尾矿表面生物结皮中分离纯化而得，所得的微藻种类较多，且所得的微藻对污染土壤及水体中的重金属和磷等污染物具有较好的吸附吸收能力，进而可对污染土壤及水体中的重金属和磷等污染物进行有效处理，大大降低了污染土壤及水体中的重金属和磷等污染物的处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种矿区土壤微藻及其分离纯化方法和应用
本专利技术涉及微藻生物
，特别涉及一种矿区土壤微藻及其分离纯化方法和应用。
技术介绍
土壤微藻作为土壤微生物的重要组成部分，是指土壤表层、土表下层及与土壤形成、演替和与土壤组成有关的石生、水-陆生藻等各种类群的藻类集合群，在林地、耕地、水田及有机质含量高的土壤中分布最为广泛。土壤微藻物种丰富，在环境领域，微藻作为有吸附能力的生物之一，具有光合速率高、繁殖快、适应环境性强等优点，现如今有大量研究报道微藻作为生物吸附剂在污水处理和土壤污染等方面的应用。有些微藻如小球藻、绿球藻等所产生的油脂通过酯化后可转变为生物柴油(脂肪酸甲酯等)，藻渣可以综合利用，生产动物饲料、有机肥料和甲烷等。随着微藻生物技术产业的迅速发展，越来越多地受到政府、科研机构和企业的高度关注。同质地的土壤中有不同的微藻类群分布，按照各藻类所特有的土壤生存环境，可将土壤微藻分为土生藻、石生藻和穴居藻三大类。其中对土生藻的研究最为深入，耕地、林地、草原、荒漠等多种土壤环境中的微藻物种多样性已被广泛研究。不同性质的土壤为藻类生长提供的理化条件不同，因此适应生存的藻种也有所差异。尾矿是指矿山企业在选矿完成后排放的废渣矿渣，一般会由于长时间积累而形成尾矿库，一般尾矿中都含有较高含量的重金属，其含有的主要重金属种类根据矿藏种类的不同而不同，常见的其所含有的重金属有铜，铁，锌，镉，铬，铅等。尾矿表面的生物结皮是指，在尾矿表面由细菌、真菌、藻类、苔藓植物等生命有机体与表层尾矿共同形成的复合体。藻类和苔藓作为最早定居的先锋植物，在生物结皮中占主要部分，而且有很多研究表明，结皮中的藻类一方面对重金属有着高耐受度，在高重金属浓度下仍具有较强生命力，另一方面结皮中的藻类具有较好的吸附重金属的能力。然而，目前对尾矿表面生物结皮中微藻的种类研究极少，且其应用方向也很少涉及。因此，从尾矿场的尾矿表面生物结皮中获取微藻，并研究微藻的种类及应用方向具有十分重要的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种矿区土壤微藻，该微藻从重金属含量高的矿区土壤结皮中提纯得到，其对重金属的耐受性能以及对极端环境的适应性较好，更好的解决了现有污染土壤及水体中的重金属和磷等污染物难以处理且处理成本高的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种矿区土壤微藻，所述矿区土壤微藻为从尾矿表面生物结皮中分离纯化出的土壤微藻，且所述矿区土壤微藻包括小球藻属(chlorellasp)，筒柱藻属(cylindrothecasp.)，硅藻(diatom)，菱形藻(Nitzschiasp.)，裂壶藻(schizochytriumsp.)，杜氏藻属(dunaliella)，栅藻(Scenedesmussp.)，微绿球藻(Nannochlorissp.)，衣藻属(chlamydomonassp.)，扁藻(Tetraselmissp.)，空球藻属(Eudorinasp.)中的一种或几种。本专利技术的第二目的在于提供一种上述矿区土壤微藻的分离纯化方法，该分离纯化方法，包括以下步骤：1)铲取尾矿表面生物结皮，揉碎后，过筛，得到结皮中的藻类及苔藓混合物；2)将所述藻类及苔藓混合物置于无菌常规藻类液体培养基中，并在22～29℃、光照强度为8000～12000lx的恒温光照培养箱中培养12～48h后，分离，得到藻液；3)取所述藻液于第一固体培养基中，密封后至于22～29℃、光照强度为8000～12000lx、14∶10h光暗比的恒温光照培养箱中保存培养3～10d；4)所述第一固体培养基长出藻体后，及时将所述藻体接种至第二固体培养基中，密封后至于22～29℃、光照强度为8000～12000lx、14∶10h光暗比的恒温光照培养箱中保存培养3～10d；5)重复步骤4)的藻体接种过程，直至所述第二固体培养基中无杂菌及其他生物出现，且只有单一藻类的矿区土壤微藻后，将所述第二固态培养基中的矿区土壤微藻转移到液态培养基中，获得含矿区土壤微藻的培养液。本专利技术的第三目的在于提供一种上述矿区土壤微藻在处理污染土壤或污染水体中的应用，该应用，包括以下步骤：将矿区土壤微藻接种到微藻培养基中富集扩增培养至稳定生长期后，加入至污染土壤或污染水体中，对污染土壤或污染水体进行污染物处理。可选地，所述微藻培养基为BG-11培养基，且所述微藻培养基经过121℃灭菌20min后，冷却至室温，再接种矿区土壤微藻。可选地，所述富集扩增培养的培养温度为22～29℃，培养时间为20～30d，培养光照强度为8000～12000lx。可选地，所述富集扩增培养的培养过程中通入净化空气，所述净化空气的压强为0.1～0.6Mpa。可选地，按照干重计，所述矿区土壤微藻在所述污染土壤中的投加量为0.01～0.2mg/g；所述矿区土壤微藻在所述污染水体中的投加量为0.01～0.2g/L。可选地，所述对污染土壤或污染水体进行污染物处理的处理时间为20～30d。相对于现有技术，本专利技术所述的矿区土壤微藻具有以下优势：1、本专利技术的矿区土壤微藻从尾矿表面生物结皮中分离纯化而得，所得的微藻种类较多，且所得的微藻对污染土壤及水体中的重金属和磷等污染物具有较好的吸附吸收能力，进而可对污染土壤及水体中的重金属和磷等污染物进行有效处理，大大降低了污染土壤及水体中的重金属和磷等污染物的处理成本。2、本专利技术首先通过对矿区土壤微藻的分离纯化获得对矿区污染土壤及水体有处理能力的微藻，将分离得到的土壤微藻提纯化培养，测定微藻种类后扩大培养用于处理尾矿富含重金属离子的水体，其分离纯化方法简单，易于操作，分离纯化成本低廉，非专业人士亦可使用该法对土壤微藻进行分离纯化及应用，而且，本专利技术的微藻可以通过重力沉降与水分离，不需要提供大型的分离设备。3、本专利技术的微藻还可回收利用，具有很高的经济价值，例如，微藻能够利用废水中营养物质供自身细胞生长发育，回收后可以生产生物柴油或者作为动物饲料；藻类细胞具有广谱吸附作用，经脱水、干燥、焚烧处理后，灰分具有潜在稀土回收价值。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例1的微藻在显微镜下的照片；图2为采用本专利技术实施例1的微藻处理含磷废水的微藻浓度-时间曲线；图3为采用本专利技术实施例1的微藻处理含磷废水的磷浓度-时间曲线。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图和实施例来详细说明本专利技术。实施例1一种矿区土壤微藻为从尾矿表面生物结皮中分离纯化出的土壤微藻，其具体通过以下方法分离纯化：1)铲取尾矿表面生物结皮，轻轻揉碎后，过100目筛，得到结皮中的藻类及苔藓混合物，其中，尾矿表面生物结皮是从湖北省本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿区土壤微藻，其特征在于，所述矿区土壤微藻为从尾矿表面生物结皮中分离纯化出的土壤微藻，且所述矿区土壤微藻包括小球藻属、筒柱藻属、硅藻、菱形藻、裂壶藻、杜氏藻属、栅藻、微绿球藻、衣藻属、扁藻、空球藻属中的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种矿区土壤微藻，其特征在于，所述矿区土壤微藻为从尾矿表面生物结皮中分离纯化出的土壤微藻，且所述矿区土壤微藻包括小球藻属、筒柱藻属、硅藻、菱形藻、裂壶藻、杜氏藻属、栅藻、微绿球藻、衣藻属、扁藻、空球藻属中的一种或几种。


2.权利要求1所述的矿区土壤微藻的分离纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)铲取尾矿表面生物结皮，揉碎后，过筛，得到结皮中的藻类及苔藓混合物；
2)将所述藻类及苔藓混合物置于无菌常规藻类液体培养基中，并在22～29℃、光照强度为8000～12000lx的恒温光照培养箱中培养12～48h后，分离，得到藻液；
3)取所述藻液于第一固体培养基中，密封后至于22～29℃、光照强度为8000～12000lx、14∶10h光暗比的恒温光照培养箱中保存培养3～10d；
4)所述第一固体培养基长出藻体后，及时将所述藻体接种至第二固体培养基中，密封后至于22～29℃、光照强度为8000～12000lx、14∶10h光暗比的恒温光照培养箱中保存培养3～10d；
5)重复步骤4)的藻体接种过程，直至所述第二固体培养基中无杂菌及其他生物出现，且只有单一藻类的矿区土壤微藻后，将所述第二固态培养基中的矿区土壤微藻转移到液态培养基中，获得含矿区土壤微藻的培养液。


3.权利要求1所述的矿区土壤微藻在处理污染土壤或污染水体中...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏令，黄容，霍广铖，柳思源，杨颖，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42