[发明专利]一株对砷具有耐受性的硫酸盐还原菌

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫酸盐还原菌，属于环境微生物领域。

背景技术

硫酸盐还原菌（sulfate reducing bacteria，SRB）是以有机化合物或无机化合物为电子供体，还原硫酸盐产生硫化物的一类原核微生物具有多样的系统发育分支和生理学特性。硫酸盐还原菌在厌氧条件下通过异化硫酸盐还原作用产生硫化物，这一过程会消耗溶液中的硫酸根，可以用于处理硫酸盐废水；硫酸盐还原菌细胞表面的负电性和分泌的胞外物对重金属离子有较强的静电吸附和生物絮凝作用；其代谢硫酸根离子的同时会消耗氢离子，降低溶液酸度，可使金属离子形成氢氧化物沉淀，代谢产生大量的硫化物能与重金属阳离子结合，形成不溶性的金属硫化物沉淀，从而降低水体中的游离的金属浓度。硫酸盐还原菌处理废水适用性较强、价格低廉、处理效果较好、无二次污染，一直以来被广泛用于硫酸盐废水，重金属工业废水和酸性矿山废水的治理并得到较好的发展，处理菌种从原来的单一硫酸盐还原菌发展到复合硫酸盐还原菌，工艺由分批沉淀发展到厌氧污泥床、流化床工艺和固定化工艺等。

砷是自然界中普遍存在的一种剧毒元素，近年来，人为活动的影响导致大量的砷释放到环境中，造成了世界上近百个国家都有地下水砷超标，而亚洲是砷污染最为严重的地区，砷污染是我国乃至全球极具关注的环境问题。因为大部分矿石中有伴生元素存在，所以金属开采及冶炼过程排放的废水中一般都含有铜、汞、镉、铅、锌、砷以及硫酸盐和硝酸盐等。如一种典型的金矿生物浸出液中含有高达10g/L的砷和20g/L的铁，对于这种酸性含砷废水常采用的是入加石灰的工艺，硫酸根离子转变成石膏，砷与氢氧化铁共沉淀得以去除，这种化学处理工艺去除砷的效率低并产生大量的固体废弃物，处理固废容易造成二次污染，现在人们普遍认为利用硫酸盐还原菌代谢产生的硫化氢与砷反应使得砷以雌黄（As₂S₃）沉淀的形式从溶液中去除是一种高效且无二次污染的工艺。但废水中高浓度的砷对微生物具有很强的毒性作用，因此为了保证硫酸盐还原菌处理法对含砷废水的处理能力，就需要在高浓度砷下仍具有较高的生长代谢活性的硫酸盐还原菌菌株。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一株对砷具有耐受性的硫酸盐还原菌，为硫酸盐还原菌处理砷废水工艺提供菌种来源。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一株对砷具有耐受性的硫酸盐还原菌，其分类命名为肠杆菌（Enterobacter sp.）taihuN3，该菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC），保藏地址：北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所，邮编：100101，保藏日期为2012年11月23日，保藏编号为CGMCC No.6886。该菌株是发明人于2011年10月从太湖贡湖湾湖底沉积物中分离得到。

上述对砷具有耐受性的硫酸盐还原菌为革兰氏阴性菌，菌体呈杆状，长为1.7-3.3μm，宽为0.5-0.7μm，生长代谢产生的硫化氢与固体培养基上的Fe²⁺使菌落呈黑色，圆形，边缘整齐，直径1~3mm。

上述对砷具有耐受性的硫酸盐还原菌对不同的碳源利用能力不同，它能以甲醇、乙醇、乳酸盐、乙酸盐、丙酸盐、葡萄糖、琥珀酸盐、柠檬酸盐、蔗糖为唯一碳源生长，其中以乳酸为碳源时，硫酸盐还原效率最高。

上述对砷具有耐受性的硫酸盐还原菌，其16SrRNA基因上有效长度约为1500kb的核苷酸序列（GenBank中的序列登录号为：JX847659），将该序列输入GenBank，用Blast软件与数据库序列进行比对分析，结果表明与Enterobacter cloacae的16S rDNA序列相似性较高，为99%。基于16S rDNA基因的系统发育分析结果以及生理生化特性，鉴定为肠杆菌属（Enterobacter）的一株新菌株。本发明菌株Enterobacter sp.taihuN3的16S rDNA序列如SEQ ID No.1所示。

上述对砷具有耐受性的硫酸盐还原菌在废水处理中的应用。

其中，所述的废水为含砷和硫酸盐的废水。

有益效果：本发明提供的菌株具有以下优点：

(1)本发明菌株可利用的碳源范围广泛，易于培养。

(2)生长代谢活性强，硫酸盐转化效率高。

(3)本发明菌株在10-1000mg/LAs(V)浓度下能够正常生长。