[发明专利]一种铁载体高产菌制剂及其在污染土壤重金属修复方面的应用

说明书

本发明属于环境污染生物修复领域，具体为一种铁载体高产菌制剂及其在污染土壤重金属修复方面的应用。一种铁载体高产菌制剂，所述的铁载体高产菌制剂中含有芽孢杆菌属细菌（Bacillus sp.）S86或假单胞菌属细菌（Pseudomonas sp.）S17中的一种或其组合。所述的铁载体高产菌制剂可用于农田污染土壤重金属修复，尤其是强化甜高粱修复重金属污染土壤。

技术领域

本发明属于环境污染生物修复领域，具体为一种铁载体高产菌制剂及其在污染土壤重金属修复方面的应用。

背景技术

土壤的重金属污染现已成为全球性环境问题，备受社会和民众关注，亟待解决。我国许多地区(尤其是华东地区)土壤呈不同程度的重金属污染，许多地区粮食、蔬菜、水果中镉、砷、铜、铅、锌等重金属含量超标或接近临界值，严重危害人民群众健康。

土壤重金属污染治理迫在眉睫却又困难重重，主要原因在于重金属并不像有机污染物那样能够被生物降解，且重金属在土壤中迁移性差。传统的物理、化学方法如客土、淋洗、离子交换等往往只适合小规模重度污染的土壤治理，且因其成本高、破坏土壤结构，以及易引发二次污染等缺点而饱受诟病。与之相比，生物修复因具有成本低、效果好、简单易行和无二次污染等优点而备受青睐。其中，微生物—植物联合修复作为生物修复的一种，因其可以有效降低土壤中重金属的毒性，吸附重金属并改变根际微环境，进而提高植物对重金属的吸收或固定效率，且实施成本相对低廉、环境友好，以及可大规模原位修复等优点而备受欢迎，是近年来大力发展、推行的用于治理大面积土壤重金属污染的新技术。然而，上述联合修复技术的效率取决于修复植物的生物量，以及土壤中重金属的生物可利用性。换言之，植物生物量越大且能够尽量多地从土壤中吸收重金属，那么修复效率就越高，效果也就越好。如何提高植物修复效率成为了研究与关注的热点。超积累植物(如芸苔属、庭芥属和遏蓝菜属)通常生物量较低且难以大规模种植，因而其在实际修复中的应用十分有限。而一些生长快速、生物量大且具有重金属富集能力的植物正越来越多地应用于重金属污染场地修复。作为一种可用于生产生物乙醇的能源作物，甜高粱具有耐压能力强、生长迅速、生物量大等优点，成为了目前最具竞争力的重金属修复植物。

铁载体(Siderophore)是微生物产生的一种对铁具有超强络合力的有机化合物，其功能是向微生物细胞提供铁素养分，尤其是在低铁环境下。铁载体与重金属的结合主要体现在铁载体的生物学功能上，即在浓缩环境中的铁并促进其转运进入细胞的同时，铁载体还能通过络合作用影响其它金属的生物可利用性，从而降低其毒性。此外，微生物铁载体还能够通过抑制病原微生物的生长而提升植物根系的抗病能力。铁载体产生菌因其具有上述优点、特质，故而成为了微生物—植物联合修复重金属污染体系中微生物部分的热门候选。

目前，通过人工富集、筛选等技术，已有不少铁载体产生菌从环境中分离出，并实现了纯培养。然而，已报道的这些菌株中，铁载体高产菌株有限；兼具多种优点、特质(如多重重金属抗性和病原真菌结抗性)的菌株匮乏；具备切实强化植物吸收土壤中重金属能力的菌株寥寥无几。因而，寻找并获取性状优异的铁载体高产菌株成为了该研究领域的热点和焦点。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种铁载体高产菌制剂。

本发明的另一个目的是提供上述铁载体高产菌制剂在农田污染土壤重金属修复方面的应用，该应用主要是强化甜高粱修复典型重金属污染土壤。

本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的：