一种湿地植物-微生物联合去除水中四环素的强化方法技术

本发明专利技术提供一种湿地植物

【技术实现步骤摘要】
一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法


[0001]本专利技术涉及去除水中四环素领域，具体为一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法。

技术介绍

[0002]抗生素作为20世纪以来最重要的医学发现之一，对人类疾病的预防和治疗做出了极其重要的贡献，数十年来，抗生素被大量使用于畜牧业和养殖业，然而，绝大部分抗生素被人和动物服用后并不能完全被吸收，会以母体化合物或代谢产物的形式随粪便或尿液排出，并直接或间接进入到人们生活息息相关的受纳环境。抗生素在多种水域环境中被频繁检出，对水的污染也愈加严重。而且，抗生素会进一步导致耐药性问题，对人体健康及生态系统安全构成重大威胁。因此，抗生素被认为全球性新兴污染物，对水域环境的危害引起世界学者广泛关注。
[0003]植物修复因其成本低和环境友好而被广泛用于去除水中有机污染物，植物修复的机制包括四种减少水污染物的途径，包括非生物损失、微生物降解、根组织增强消散，以及根系分泌物增强的生物降解。由于抗生素对微生物降解、光解和化学分解的高抗性，根组织增强过程有望用于水中抗生素的去除。
[0004]不同的湿地植物表现出不同的污染物吸收、迁移和积累能力，选择具有高抗生素积累和迁移能力的湿地物种，以有效去除废水处理中的抗生素至关重要。微生物是对抗生素进行降解和吸收的主要生物群体和承担者，其数量、丰度、多样性及群落结构等均直接影响净化效果，不同类型微生物生长的好氧区、兼性厌氧区以及厌氧区，通过自身的新陈代谢，完成对物质的矿化、硝化以及反硝化等作用进行水中抗生素的去除，微生物在湿地植物对抗生素的去除发挥不可忽视的关键作用。
[0005]早期研究中，利用湿地植物净化污水的研究主要针对于常规有机物污染物、氮和磷的去除，对于湿地植物处理抗生素等新兴污染物的研究还处于起步阶段，大部分集中于化学品的影响特征、暴露条件和植物种类等对抗生素的吸收、迁移和积累的影响，此外，不同的湿地植物对同一抗生素的去除效果并不相同，同时由于不同抗生素的不同理化性质，同一种湿地植物对不同抗生素的去除效果也不尽相同，甚至差异巨大。
[0006]为了提高对抗生素的去除效率和普适性，施用功能微生物强化去除效果是一种低成本且有效的方法，此外，如何改善微生物的生存环境、提高微生物的降解能力是研究学者的关注热点，目前已知的能够有效提高微生物降解能力的方式主要有：调节碳源、溶解氧的控制、选择有利微生物生长的基质、种植根系更发达的湿地植物等。

技术实现思路

[0007](一)解决的技术问题
[0008]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法，解决了传统方法在不同湿地植物对四环素的吸收去除效果差的问题，解决了
传统方法难以优化湿地植物与微生物菌剂联合施用强化吸收四环素问题。
[0009](二)技术方案
[0010]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法，包括以下步骤：
[0011]S1.首先采集湿地植物幼苗，用自来水冲洗植物根部的土壤；
[0012]S2.再将植物转移至Hoagland营养液中进行两周的驯化；
[0013]S3.其次在一个塑料桶中进行水培实验，该塑料桶盖有黑色遮光袋中，添加适量微生物菌剂，并搅拌混合均匀；
[0014]S4.再将植物固定在开孔的桶盖中，并用海绵填充以支撑植物，只允许有植物的根部暴露于营养液中；
[0015]S5.通过增加四环素的暴露时间进行反应，在不同时间间隔对植物根部进行取样，用Milli
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Q水冲洗3次并用纸巾吸干；
[0016]S6.溶液每3天更换一次，以使加标浓度保持在恒定水平，并避免营养液中的微生物生长；
[0017]S7.随后通过固相萃取提取及测定植物根部中四环素的残留浓度。
[0018]优选的，所述步骤S1中，湿地植物幼苗具体为芦苇、鸢尾、美人蕉的一种。
[0019]优选的，所述步骤S3中，微生物菌剂具体由芽孢杆菌、反硝化细菌、酵母菌的一种或其组合，使用剂量为5
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200mg/L，湿地植物的大小为高5
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15cm。
[0020]优选的，所述步骤S5中，反应温度为20
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25℃，pH调至6
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8，Hoagland营养液浓度为10
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50％w/v。
[0021]优选的，所述步骤S2中,Hoagland营养液水体配方为一毫克每升:607mg硫酸钾，0.738mg硝酸钙、11.5磷酸二氢铵、493mg硫酸镁、20mg EDTA铁钠盐、15mg硫酸亚铁、2.86mg硼酸、4.5mg硼砂、2.13mg硫酸锰、0.05mg硫酸铜、0.22mg硫酸锌和118.9mg硫酸铵。
[0022]优选的，所述步骤S3中，塑料桶的容量为3L。
[0023]优选的，所述步骤S5中，Milli
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Q水属于超纯水，无法替代被其他水替代，超纯水又称UP水，是指电阻率达到18MΩ*cm的水。
[0024](三)有益效果
[0025]本专利技术提供了一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法。具备以下有益效果：
[0026]1、本专利技术提供了一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法，本方法探究了不同湿地植物对四环素的吸收去除效果，并在此基础下，筛选及优化湿地植物与微生物菌剂联合施用强化吸收四环素的技术与方法。
[0027]2、本专利技术提供了一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法，该方法在提高对四环素的去除效率的同时，探索了四环素和微生物菌剂之间的微观反应特征，揭示相应的生物化学反应机制，为工业废水中新兴污染物的污染治理问题提供重大现实意义和技术支撑。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法流程图；
Hoagland营养液中进行两周的驯化；
[0047]步骤2、在一个3L塑料桶中进行水培实验，该塑料桶盖有黑色遮光袋，将高度约为10cm的芦苇转移到掺有1.0mg/L四环素的50％ Hoagland营养液中，营养液容量为1.0L，添加20mg微生物菌剂B，并搅拌混合均匀，将植物固定在开孔的桶盖中，并用海绵填充以支撑植物，每个桶种植三株植物，只允许植物的根部暴露于营养液中；
[0048]步骤3、通过增加四环素的暴露时间进行反应，在0
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7天反应时间内，对植物根部进行取样，用Milli
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Q水冲洗3次并用纸巾吸干，溶液每3天更换一次，以使加标浓度保持在恒定水平，并避免营养液中的微生物生长，随后通过固相萃取提取及测定植物根部中四环素的残留浓度。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法，其特征在于：该方法以下步骤：S1.首先采集湿地植物幼苗，用自来水冲洗植物根部的土壤；S2.再将植物转移至Hoagland营养液中进行两周的驯化；S3.其次在一个塑料桶中进行水培实验，该塑料桶盖有黑色遮光袋中，添加适量微生物菌剂，并搅拌混合均匀；S4.再将植物固定在开孔的桶盖中，并用海绵填充以支撑植物，只允许有植物的根部暴露于营养液中；S5.通过增加四环素的暴露时间进行反应，在不同时间间隔对植物根部进行取样，用Mi l l i
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Q水冲洗3次并用纸巾吸干；S6.溶液每3天更换一次，以使加标浓度保持在恒定水平，并避免营养液中的微生物生长；S7.随后通过固相萃取提取及测定植物根部中四环素的残留浓度。2.根据权利要求1所述的一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法，其特征在于：所述步骤S1中，湿地植物幼苗具体为芦苇、鸢尾、美人蕉的一种。3.根据权利要求1所述的一种湿地植物
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微生物联合去除水中四环素的强化方法，其特征在于：所述步骤S3中，微生物菌剂具体由芽孢杆菌、反硝化细菌、酵母菌的一种或其组合，使用剂量为5
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200mg/L，湿地植物的大小为高5
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【专利技术属性】
技术研发人员：钟杰，陈志良，韦行，谢剑雄，汤兵，武宇辉，郭鹏然，
申请(专利权)人：生态环境部华南环境科学研究所生态环境部生态环境应急研究所，
类型：发明
国别省市：