本发明专利技术提供了一种可处理废水中重金属污染的微生物及吸附剂和应用。从超积累植物龙葵内分离出的内生菌LK9具有Cd、Cu、Pb抗性，将该菌扩大培养收集后制备成粉末吸附剂，可用于处理重金属污染废水。处理重金属污染废水时，将所述的内生菌LK9吸附剂投加到废水中，经离心沉淀或过滤出吸附剂，发现对Cd2+、Cu2+、Pb2+等重金属离子均有较强吸附能力，其中对Pb2+的去除效果尤其显著，达到90%以上。本发明专利技术与其他吸附剂相比具有快速、吸附率高、操作简便、经济、适用范围广等特点，在重金属污染水处理方面具有很大的应用潜力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及重金属水体污染修复领域，具体涉及一种具有多种重金属抗性的植物内生菌，及将其制备成吸附剂后快速、高效去除水体中重金属的方法。
技术介绍
工业的快速发展引发了全球性的环境问题，而重金属污染是对环境和人类危害最大的污染之一。重金属可通过食物链进入人体中富集，通过其致癌性、致突变性、细胞毒性严重影响人类健康。重金属污染来源广泛，其中相当部分是通过人类活动产生的废气、废水、废渣排入环境，造成污染。常用的处理重金属污染废水的方法主要有絮凝剂过滤法、石灰沉淀法、离子交换法、电解法等，但这些方法在处理过程中存在着产生二次污染、费用过高、重复利用性不强、工艺复杂等缺陷。利用微生物材料作为吸附剂处理重金属污染废水是近年来研究较热的一种新技术。微生物通过离子交换、沉淀、或利用其细胞膜细胞壁上的羟基、羧基、氨基、巯基、磷酸基团等官能团与重金属离子络合，吸附重金属。与传统的吸附剂相比，利用微生物材料作为重金属吸附剂具有来源丰富、成本低、操作简便、快速、吸附效果好、能重复利用等优点。寻找具有高吸附性能的细菌并通过修饰加强其吸附性能成了近年来的研究热点。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术的不足，提供一种能够快速、高效去除重金属污染废水中Cd2+、Cu2+、Pb2+的微生物及微生物吸附剂。本专利技术操作简单、经济、安全，并能有效处理重金属污染废水。为体现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种微生物，名称是Pseudomonas LK9，保藏编号为 CCTCC NO M2012302o本专利技术提供的生物吸附剂，是由所述微生物Pseudomonas LK9用LB培养基富集培养，经过离心、去离子水洗涤，再离心收集菌体，后冷冻干燥至粉体得到。 本专利技术的具有多种重金属抗性的超累积植物内生菌，Pseudomonas LK9,其冷冻干燥后制备成的吸附剂能快速有效去除重金属污染废水中Cd2+、Cu2+、Pb2+中一种或几种，特别适合去除是Pb2+。本专利技术的植物内生菌，Pseudomonas LK9为假单胞菌属，革兰氏阴性菌，适宜生长温度为25-32°C，在固体LB培养基上培养12h后，单菌落呈淡黄色，表面光滑湿润，边缘整齐；在液体培养基上的培养物也为淡黄色，该菌体的形态在扫描电镜下的观察见附图6。所述微生物LK9是从超积累植物龙葵根部分离出来的，并对Cu、Pb等多种重金属具有较闻抗性的内生菌，其重金属抗性表现为在Cu2+、Pb2+浓度分别小于ImM和0. 8mM的LB培养基中生长，重金属离子的存在能加速内生菌LK9的生长，而Cu2+、Pb2+浓度分别达到1.2mM和ImM时，内生菌LK9的生长受到抑制，如附图1、附图2。所述内生菌通过形态观察、生理生化特性以及16SrDNA测序结果为，该内生菌为假单胞菌，命名为Pseudomonas LK9，是由本申请人自已筛选的菌株，并于2012年7月30日在中国典型培养物保藏中心进行了保藏，保藏编号为CCTCC NO :M2012302，地址中国武汉武汉大学。该菌分离方法是将从湖南省衡阳水口山矿区尾砂矿附近采集回来的龙葵植株用清水清洗干净，在该植株上取适量的根、茎、叶分别依次用70%乙醇溶液浸泡40s、2. 5%次氯酸钠溶液浸泡30min以表面消毒，然后用无菌去离子水漂洗以除去植物根、茎、叶表面的次氯酸。表面已灭菌的龙葵根、茎、叶分别加 入少量无菌磷酸缓冲液(PBS，pH=7.4)、无菌石英砂于无菌研磨中研磨至糊状，用1% (m/v)氯化钠溶液稀释至10-10000倍，涂布于固体LB培养基平面上。培养24h后，根据菌落形态的差异挑取单菌落进行扩大培养。菌种分离实验用到的去离子水、溶液、研磨、石英砂、培养基等均为灭菌，且实验操作在无菌室超净台中进行。应用所述的微生物吸附剂处理重金属污染废水的方法，其过程包括调节重金属污染废水PH，后于重金属污染废水中投加所述生物吸附剂，震荡后过滤或沉淀收集吸附剂，完成对重金属污染废水的处理。所述用于处理重金属污染废水的微生物吸附剂的制备方法为由超累积植物中分离得到的菌株LK9首先经过LB培养基扩大培养，24h以后，4000rpm离心，收集菌体，用去离子水洗涤2 3次，用冷冻干燥法获得内生菌LK9冻干粉吸附剂。为探索所述的微生物吸附剂对重金属Cd2+、Cu2+、Pb2+吸附的最优pH，调节重金属污染废水PH为2-7，优化后处理Cu2+和Pb2+废水的最优吸附pH为5-6，处理Cd2+废水的最优吸附pH为6-7 (之后实验均使用最优pH)。为探索所述的微生物吸附剂对重金属Cd2+、Cu2+、Pb2+最佳吸附时间，控制吸附时间为5-120min，优选为5-10min (吸附在5-10min内平衡，见附图4)。所述用于处理重金属污染废水微生物吸附剂剂量为lg/L。所述内生菌LK9吸附剂处理重金属污染废水的温度为25_28°C，处理过程用摇床震荡，震荡转速为150-180rpm。本专利技术的原理及优势为利用粉体内生菌，通过其表面的离子交换、沉淀，或利用其细胞膜上的羟基、氨基、羧基、磷酸基团、巯基等基团络合重金属离子，从而达到高效、快速(吸附平衡时间为5-10min)去除重金属的结果。本专利技术在处理重金属污染废水时，将所述的内生菌LK9吸附剂投加到废水中，经离心沉淀或过滤出吸附剂，对Cd2+、Cu2+、Pb2+等重金属离子均有较强吸附能力，其中对Pb2+的去除效果尤其显著，达到90%以上。本专利技术与其他吸附剂相比具有快速、吸附率高、操作简便、经济、适用范围广等特点，在重金属污染水处理方面具有很大的应用潜力。附图说明图1为所述内生菌LK9在含不同浓度的Cu2+中LB培养基中的相对生长曲线。图2为所述内生菌LK9在含不同浓度的Pb2+中LB培养基中的相对生长曲线。图3不同pH条件对所述内生菌LK9吸附剂重金属Pb2+、Cd2+、Cu2+的影响。图4为所述内生菌LK9吸附剂对分别对重金属Pb2+、Cu2+、Cd2+的吸附量与时间的关系图。图5为所述内生菌LK9吸附剂对重金属Pb2+、Cd2+、Cu2+的吸附等温线图。图6为所述内生菌吸附剂吸附重金属Pb2+、Cd2+、Cu2+前后的FT-1R谱图。图7为内生菌LK9吸附剂吸附前的SEM及EDX图。图8为内生菌LK9吸附剂吸附Pb2+后的SEM及EDX图。图9为内生菌LK9吸附剂吸附Cu2+后的SEM及EDX图。图10为内生菌LK9吸附剂吸附Cd2+后的SEM及EDX图。 具体实施例方式以下结合实例旨在更一步说明本专利技术，而非限制本专利技术。实施例1内生菌LK9吸附剂的制备所述用于处理重金属污染废水的微生物吸附剂的制备方法为LK9冻干粉首先经过LB培养基大量培养，24h以后，4000rpm离心收集菌体，用去离子水洗涤2_3次，用冷冻干燥法获得内生菌LK9冻干粉吸附剂。重金属吸附试验首先分别调节含Cd2+、Cu2+、Pb2+重金属污染废水pH，后于重金属污染废水投加所述生物吸附剂，剂量为lg/L，震荡5-120min，后过滤或沉淀收集吸附剂，完成对重金属污染废水的处理。所用生物吸附剂为从超积累植物龙葵中分离的，具有重金属抗性的内生菌LK9制备的吸附剂。本专利技术技术方案中pH、吸附时间是通过以下实验，在实验室以模拟废水做吸附实验确定的。1、pH对LK9吸附剂吸附本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微生物，其特征在于，所述微生物名称Pseudomonas?LK9，保藏编号为CCTCC?M2012302。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗胜联，李晓洁，万勇，陈亮，陈觉梁，徐翔丽，刘承斌，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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