[发明专利]一种利用复合菌种协同作用处理六价铬污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理重金属铬污染的方法，具体涉及一种利用复合菌种协同作用处理六价铬污染的方法，属于环境生物工程技术领域。

背景技术

铬被广泛应用于电镀、印染、制革、冶金等行业，含铬废水和铬渣的处理不当造成的污染越来越严重，铬在自然界主要以三价铬和六价铬的形态存在，三价铬不易溶于水，与土壤等介质的结合力强，流动性差，毒性较小，而六价铬迁移性强，具有较高的生物毒性，能引起畸变和癌症，损伤内脏器官，是对人体有较大危害的工业污染物。

目前治理含铬废水的方法主要有化学还原法、化学沉淀法、电化学沉淀法、萃取、反渗透、电渗析、液膜法等物理化学方法以及生物絮凝法、生物还原法、生物吸附法等生物学方法。物理化学方法存在有投资较大、运行维护成本较高、处理后的水质很难达到回用标准并且存在二次污染的可能；而生物法处理铬污染废水主要是通过生物还原和生物吸附作用，所具有的投资少，运行费用低，原料廉价，除铬效果好，无二次污染等优点，使该法具有广阔的发展前景。生物还原类型可分为：1.微生物以Cr⁶⁺作为呼吸链的最终电子受体被还原；2.微生物体内代谢过程中产生的可溶性酶将六价铬还原成三价铬；3.微生物代谢过程中产生的还原性次级代谢产物还原六价铬。生物吸附是利用微生物的细胞壁、细胞膜等结构的构成组分所含有的羧基、羟基、巯基等官能团的活性化学作用吸附六价铬，目前已经有大量的微生物被证实能够在好氧或者厌氧环境下能够还原六价铬，如Arthrobacter sp., Bacillus sp., Providencia sp., Microbacterium sp., Serratia sp. 等。但目前该方法的研究主要局限于单一菌株或菌群，由于纯培养自身的条件较为苛刻，菌种培养周期长、费用高，限制了其应用。

中国发明“一种用于铅铬污染修复的芽孢杆菌CP-1及其应用”，申请号201410807594.7；中国发明“铬污染土壤复合微生物修复剂及其制备方法和应用”，申请号201410681388.6；中国发明“一种碱性铬污染土壤的微生物修复方法”，申请号201210355258.4；中国发明“一株能生物修复重金属污染土壤的菌株及生物修复方法”，申请号201110050792.X，公开的都是采用单一菌株生物修复铬污染的方法。

因此通过筛选除铬菌株的驯化、分离、纯化、复合培养等技术手段，培养制备协同作用的复合菌剂，提高微生物对处理废水进水水质的耐受能力、降低处理成本，对生物处理法的实际应用有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术物理化学方法以及单一微生物治理六价铬污染的不足，提供一种利用复合菌种协同作用处理六价铬污染的方法。复合菌种从同一土壤环境中筛选得到，菌种之间无拮抗作用，利用地霉菌生长代谢的适宜pH偏酸，芽孢杆菌的适宜pH偏碱的特性，将两株菌种单独培养分别得到单一菌液，再将菌液（体积比1:1）接种于同一污染水体中混合培养用于处理六价铬污染，使混合菌能够处理酸性和碱性废水，扩大菌剂对进水酸碱度的适应范围，酸性进水时，芽孢杆菌优先大量繁殖，代谢产物积累，溶液pH降低，为地霉菌生长创造条件，地霉菌开始大量繁殖，生物量的增加使六价铬含量及有机物含量快速降低，水质得到净化，而碱性进水时适宜地霉菌生长，地霉菌短时间内大量增殖还原、吸附六价铬，消耗有机质，水质得到净化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种利用复合菌种协同作用处理六价铬污染的方法，驯化筛选步骤：

（1）取铬污染土壤样品10 g加入到100 ml牛肉膏蛋白胨液态培养基中，30℃培养24 h，摇床转速为120 rpm；

（2） 取步骤（1）培养液1 ml转移进100 ml无机盐液态培养基，培养基中含六价铬20 mg/L，六价铬以重铬酸钾配制，30℃培养24 h，摇床转速为120 rpm；

（3） 取步骤（2）培养液 1 ml转移至100 ml无机盐液态培养基，培养基中含六价铬30 mg/L，六价铬以重铬酸钾配制，30 ℃培养24 h，摇床转速为120 rpm，以此类推其余条件不变以10 mg/L的增量，逐步增加六价铬的含量，直至六价铬浓度达到50 mg/L，培养24 h后得到驯化菌液；

（4） 取驯化菌液1 ml转移至9 ml无菌生理盐水中，稀释10倍，菌液依次梯度稀释至菌液浓度为10^-7；