[发明专利]一种高吸附镉的丝状真菌淡紫拟青霉XLA及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于水体环境治理领域。更具体涉及一种高吸附镉的丝状真菌淡紫拟青霉XLA，同时还涉及一种高吸附镉的丝状真菌淡紫拟青霉XLA的制备方法，还涉及一种高吸附镉的丝状真菌淡紫拟青霉XLA的用途。

背景技术

20世纪以来，工业化的发展对人类社会进步起到巨大的推动作用，但同时也给水体和土壤带来了严重的环境污染，尤其是重金属污染，进而影响到人类健康(Hsu et al.,2006;Beyer,1985)，一系列的重金属中毒、重金属超标事件，例如镉污染造成的日本“痛痛病”、汞污染引起的水俣病等(Luigi C.,et al,2006；马小凡等,2004)。重金属污染是目前最主要的环境问题之一。

镉(Cd)是一种生物体非必需金属元素，在低浓度条件下便能对细胞产生毒性。由于人类的活动，镉通过各种途径进入环境中，造成严重的镉污染。镉在环境中和生物体内具有稳定积累和不易消除的特点。镉迁移转化的最大特点在于不易被生物体分解转化并排出体外，不易随水移动，而是沿食物链逐级往上传递并通过富集作用使人体慢性中毒。1992年镉的化合物被国际癌症研究中心(IARC)确认为IA级致癌物；被美国毒性物质管理委员会(ATSDR)列为第六位危害人体健康的有毒物质(黄宝圣，2005)。目前，寻找土壤和水体的镉污染治理策略成为一个巨大的挑战(BastaN.T.,et al.2001;McGregorD B,et al.,2000)。

对重金属污染的土壤及水体的处理方法有化学法、离子交换法、吸附法、电解法、化学氧化还原法、电化学处理法、反渗透法和膜分离法等，但均由于技术繁琐，易导致二次污染和处理成本相对过高等限制因素无法投入实际生产应用中(Kratochvil D,Volesky B,1998)。生物吸附法修复重金属污染土壤及水体是指通过生物体与重金属颗粒间的相互作用来减轻重金属对于环境的危害(Volesky B.,1999)。在生物修复方法所用的生物材料中，真菌材料具有生物量大、重金属吸附容量大、吸附后金属易回收等众多优点(高伟等，2005;Bhainsa K.C.,Souza S.F.，1999;Sud D,et al.,2008；Wang J,Chen C,2006;Goksungur Y，et al.,2005)。而微生物代谢物质如胞外多糖，几丁质等也参与重金属的吸附与固定化过程(May H.et al,1993;Gadd GM,White C,1993;Brim H.,et al,2000;Galun M.,et al,1983)。这主要是基于微生物细胞表面的功能基团，如羟基，羰基，巯基和胺基基团等，这些功能基团能够与重金属阳离子有效地结合，从而具有对重金属的吸附效应(Volesky，B.,Holan,Z.R,1995)。真菌对重金属的生物吸附是污染治理研究和运用的热点。

目前，随着社会经济的发展，重金属污染日益严重，建立经济，高效的重金属污染修复体系显得尤为重要。微生物种类繁多，繁殖迅速；吸附后的微生物细胞还可通过化学试剂解吸附，来回收生物材料。同时，用于重金属修复的微生物可以对某些重金属吸收、沉淀、氧化和还原作用减少重金属浓度，从而降低毒性。本发明利用微生物在受到自然环境重金属胁迫而产生耐性这个特点，对抗镉微生物进行筛选，获得并提供了可用于生物治理重金属污染的高效耐受菌株。同时，本发明将该菌株用于处理重金属污染水体，发现该菌株具有良好的处理能力和运用潜力。本发明旨在为微生物修复重金属污染提供对多种重金属具有相对高吸附能力且性能稳定的抗性菌株。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种丝状真菌淡紫拟青霉XLA。本发明从用于重金属镉污染修复的盆栽试验土样中分离了一株丝状真菌。该菌株在实验室条件下能显著吸附重金属镉；同时，本发明还涉及菌活性状态对吸附的影响以及该菌在重金属污染水体修复方面的实际应用，结果显示本发明所提供的丝状真菌在重金属污染的土壤和水体治理和商业化应用上均具有广阔的前景。

本发明的另一个目的是在于提供了一种丝状真菌淡紫拟青霉XLA的制备方法，该制备方法简便快捷，所获取的菌体具有高吸附重金属的能力，且吸附过程不受营养条件的限制。

本发明再一个目的是在于提供了一种丝状真菌淡紫拟青霉XLA在重金属镉污染治理中的应用。丝状真菌XLA活菌和死菌都可以高效的吸附移除重金属污水中的重金属镉，达到治理重金属污染的目的，有效地降低生产成本，简化处理工艺，从而为大规模制备重金属污染废水净水剂提供了可能，具备商业化发展的潜力。

为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：