[发明专利]一种脂肪酸芽孢杆菌及利用该菌原位成矿治理矿山重金属污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，特别是涉及一种脂肪酸芽孢杆菌 Alicyclobacillus属细菌，其培养方法以及利用该菌原位成矿治理矿山重金属污染 的方法。

背景技术

已知黄铁矿是有色金属硫化矿山的模式矿物之一，在中性甚至碱性环境中， 只要黄铁矿暴露在空气中或含溶解氧的地下水与矿石接触，矿石就会缓慢氧化 产生二价铁离子(Fe²⁺)。此时，由于pH较高，二价铁离子可迅速氧化成为三 价铁离子(Fe³⁺)，而三价铁离子的存在，会加速黄铁矿的氧化过程，并使pH 迅速下降，当pH进一步下降至3.5以下，在微生物的催化作用下，会进一步源源 不断地产生三价铁离子，并使得黄铁矿等硫化矿的氧化速率进一步提高。因此， 三价铁离子是氧化硫化矿产生重金属污染的关键因素，抑制三价铁离子的产生， 可以降低环境电位并减少重金属溶出。

另一方面，大部分金属硫化物均不溶于水，因此，若能在重金属污染环境 中生成负二价硫离子(S^2-)，则负二价硫离子可与重金属结合，形成不溶金属 硫化物，从而清除重金属污染。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一株高效的脂肪酸芽孢杆菌菌种，该菌种可显 著降低黄铁矿的溶解率，并还原硫酸根离子(SO₄^2-)为负二价硫离子(S^2-)， 与重金属形成金属硫化物。

本发明的第二个目的是提供一种可以获取、鉴定培养该脂肪酸芽孢杆菌的培 养基。

本发明的第三个目的是提供一种可以富集、分离培养该脂肪酸芽孢杆菌的培 养基。

本发明的第四个目的是提供一种利用该菌及碳源原位修复矿山重金属污染 的方法。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种脂肪酸芽孢杆菌，该菌种分类名称为：脂环酸杆菌 (Alicyclobacillussp.)Biometek-B，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会 普通微生物中心，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微 生物研究所，保藏日期：2012年12月26日，保藏编号：CGMCCNo.7039。

如上所述的脂肪酸芽孢杆菌是纯菌株，利用16SrDNA克隆文库技术鉴定该 菌株表明，该菌株属于Alicyclobacillus属。

如上所述的脂肪酸芽孢杆菌可利用碳源还原三价铁为二价铁，还原SO₄^2-为 S^2-，降低溶液电位并减少硫化矿溶解。

用于获取、鉴定培养如上所述脂肪酸芽孢杆菌的培养基，该培养基的配方为： 0.25g酵母粉、0.5g蛋白胨、0.25gNaCl、1000mL蒸馏水，混匀后添加结冷胶 30g/L，调pH至3.0，以下称为固体培养基。

用于富集、分离培养如上所述脂肪酸芽孢杆菌的培养基，该培养基的配方为： 0.25g酵母粉、0.5g蛋白胨、0.25gNaCl、1000mL蒸馏水，调pH至3.0，以下称 为液体培养基。

如上所述脂肪酸芽孢杆菌的富集、分离培养方法，将所述脂肪酸芽孢杆菌 菌种接种入如上所述的液体培养基中，在40-50℃的培养温度下，摇床培养5-10 天。

一种利用如上所述脂肪酸芽孢杆菌对有色金属矿山废石堆和尾矿库进行重 金属污染微生物原位修复的方法，将所述脂肪酸芽孢杆菌的菌种，采用如上所 述的方法进行富集培养后，接种至有色金属硫化矿山废石堆及尾矿库，定期补 加如上所述的培养基。

如上所述脂肪酸芽孢杆菌的获得方法为：

(1)按照如上所述的菌种固体培养基配方比例配置100mL培养基，调pH为 3.0，121℃下灭菌25分钟，之后每10mL倒一块平板。

(2)将100mL含所述脂肪酸芽孢杆菌水样加入0.3g酵母粉，在45℃轻轻震 荡富集培养1周，利用显微镜检测判断细菌生长情况。利用分光光度计测量细菌 培养液在600nm处的吸光值，当测得的OD600的数值如果在0.6-0.8之间，表明细 菌处于旺盛生长的对数生长期，即可进行下一步操作。