肠杆菌FM-1及其修复菌剂在锰污染环境治理中的应用制造技术

本发明专利技术提供了一种肠杆菌FM

【技术实现步骤摘要】
肠杆菌FM
‑
1及其修复菌剂在锰污染环境治理中的应用


[0001]本专利技术属于重金属污染治理
，尤其涉及一种肠杆菌FM
‑
1及其修复菌剂在锰污染环境治理中的应用。

技术介绍

[0002]锰(Mn)是一种过渡金属，银白色金属，质坚而脆，属于VIB族元素。在地壳中分布很广，存在于大多数岩石中，特别是铁镁物质中。土壤中锰以交换态锰(Mn
2+
)、水溶性锰(Mn
2+
)、水溶和不溶性有机束缚态锰、易还原态锰以及各种锰氧化物等形式存在，常包被在土壤颗粒上、沉积在裂缝和矿脉中，与铁的氧化物和其他土壤组分混合形成结核。锰的化合物有多种形态，主要有二价、三价、四价、六价和七价。土壤pH对Mn
2+
溶解度影响很大，pH每增加1，Mn
2+
浓度就降低100倍，湿润地区土壤较易缺锰。
[0003]锰是植物生长所必需的营养元素，土壤中锰缺乏植物叶片会产生斑状失绿，而过量的锰会危害动植物的生长。锰是人体内生化反应不可缺少的微量元素，作为一类重要的辅酶，锰酶在体内超氧自由基清除过程中发挥着重要的作用，但是锰的过量摄入会对脑、肝、肺等产生损害，甚至会致癌、致畸、致突变。土壤锰污染主要来自原生地质污染、含锰土壤的面源污染和采矿矿山的尾水污染等。
[0004]专利申请201811082613.9(申请公开号：CN 109266575 A，申请公布日： 2019.01.25)公开了一种从矿山土壤分离、纯化、驯化得到的肠杆菌 (Enterobacter sp.)FM
‑
1，该菌株对镉具有高耐受性，可应用于与植物联合修复镉污染的水体和土壤。而该微生物菌株是否对其他重金属亦有较高的耐受性，是否能够应用于其他重金属污染水体或土壤，该专利申请并未公开。
[0005]另外，专利申请201811082613.9直接利用肠杆菌FM
‑
1培养的菌悬液进行镉污染环境治理，菌悬液不易保存，只能现用现配，受很多条件的限制。如何延长肠杆菌FM
‑
1菌剂的保存时间，方便实际生产、生活中的应用，并提升治理效果，也是该专利申请亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种肠杆菌FM
‑
1在锰污染环境治理中的应用，以降低锰污染水体、土壤等环境的污染程度，将其制备成锰污染修复菌剂，优化修复能力，对锰的吸附率和吸附量达到较高水平。
[0007]本专利技术微生物菌株肠杆菌(Enterobacter sp.)FM
‑
1，已于2017年12月 22日保藏于中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC，地址为：中国湖北省武汉市武昌区八一路珞珈山)，保藏号为CCTCC M 2017825，并于2019年 01月25日由专利技术专利申请CN 201811082613.9公开。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0009]肠杆菌(Enterobacter sp.)FM
‑
1在锰污染环境治理中的应用。
[0010]本专利技术还提供了一种锰污染修复菌剂，包括上述肠杆菌FM
‑
1，载体材料沸石和麦麸。
[0011]优选的是，所述沸石和麦麸的质量比为4
‑
5：5
‑
6。
[0012]优选的是，所述沸石和麦麸的粒径为10
‑
100目。
[0013]本专利技术还提供了所述锰污染修复菌剂的制备方法，包括以下步骤：培养所述肠杆菌FM
‑
1获得肠杆菌FM
‑
1菌悬液；将载体材料沸石和麦麸粉碎、混合，接种肠杆菌FM
‑
1菌悬液后搅拌、烘干。
[0014]优选的是，所述肠杆菌FM
‑
1菌悬液培养包括以下步骤：将肠杆菌FM
‑
1 菌种接种到灭菌冷却的LB液体培养基中，25
‑
35℃，140
‑
160r/min，震荡培养6
‑
10h。
[0015]优选的是，所述肠杆菌FM
‑
1菌悬液的接种量为30
‑
70％。
[0016]优选的是，所述烘干温度为35
‑
45℃，烘干时间为2
‑
4d。
[0017]本专利技术还提供了上述锰污染修复菌剂在锰污染环境治理中的应用。
[0018]优选的是，所述锰污染修复菌剂施用量为5％以上。
[0019]相对于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]本专利技术提供了肠杆菌(Enterobacter sp.)FM
‑
1在锰污染环境治理中的应用，肠杆菌FM
‑
1对锰具有较好的耐受性和吸附能力，可应用于锰污染水体、锰污染土壤的治理。
[0021]本专利技术提供了由肠杆菌(Enterobacter sp.)FM
‑
1制备的锰污染修复菌剂，并以沸石和麦麸为载体材料。载体材料能够提供肠杆菌生长所需的营养物质，促进肠杆菌的生长及繁殖。将肠杆菌与载体混合，制成固体肠杆菌菌剂，不仅可以使肠杆菌有效繁殖，同时能够为肠杆菌提供生存的空间，延长肠杆菌的生存时间。与单纯的肠杆菌菌悬液相比，还能够促进肠杆菌对金属锰的吸附，提高吸附效率。
[0022]本专利技术锰污染修复菌剂中，载体材料及肠杆菌FM
‑
1表面的活性基团均参与了菌剂吸附锰的过程，酰胺与多糖基团是吸附锰的主要官能团，同时 Mn
2+
与Fe、P等的结合也促进了菌剂对锰的吸附。
附图说明
[0023]图1：菌剂吸附Mn
2+
的响应曲面图；
[0024]图a：烘干温度与接菌量的交互作用；图b：烘干时间与接菌量的交互作用；图c：烘干时间与烘干温度的交互作用；
[0025]图2：pH对肠杆菌菌剂吸附Mn
2+
效果的影响；
[0026]图3：锰初始浓度对菌剂吸附Mn
2+
效果的影响；
[0027]图4：接种量对菌剂吸附Mn
2+
效果的影响；
[0028]图5：存放时间对菌悬液和菌剂活菌数的影响；
[0029]图6：菌剂对Mn
2+
的解吸曲线；
[0030]图7：菌剂吸附Mn
2+
前后的SEM
‑
EDS对比；上：吸附前的菌剂；下：吸附后的菌剂；
[0031]图8：菌剂吸附Mn
2+
前后的XRD谱图；
[0032]图9：菌剂吸附Mn
2+
前后的FTIR谱图。
具体实施方式
[0033]本专利技术提供了肠杆菌(Enterobacter sp.)FM
‑
1在锰污染本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.肠杆菌(Enterobacter sp.)FM
‑
1在锰污染环境治理中的应用，所述肠杆菌FM
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1保藏号为CCTCC M 2017825。2.一种锰污染修复菌剂，其特征在于，包括权利要求1所述的肠杆菌FM
‑
1，以及载体材料沸石和麦麸。3.根据权利要求2所述的锰污染修复菌剂，其特征在于，所述沸石和麦麸的质量比为4
‑
5：5
‑
6。4.根据权利要求2所述的锰污染修复菌剂，其特征在于，所述沸石和麦麸的粒径为10
‑
100目。5.权利要求2所述的锰污染修复菌剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：培养所述肠杆菌FM
‑
1获得肠杆菌FM
‑
1菌悬液；将载体材料沸石和麦麸粉碎、混合，接种肠杆菌FM
‑
1菌悬液后...

【专利技术属性】
技术研发人员：于方明，李艺，刘可慧，王雪茹，姚亚威，唐舒婷，梁鑫，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：