[发明专利]一株可用于脱锰的锰氧化细菌及其应用

说明书

本发明公开了一株可用于高效脱锰的锰氧化细菌及其应用，该细菌为芽胞杆菌，分类命名为Brevibacillus sp.MM1，已保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC NO：60818，保藏日期为2019年10月23日。本发明的芽胞杆菌(Brevibacillus sp.MM1)具有较高的锰氧化能力，可以高效去除酸性和中性条件下水体或固体基质中的Mn²⁺，同时还可以去除包括铁、铜、锌、铬、镉、砷在内的其它多种重金属，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于环境工程领域，具体涉及一株可用于高效脱锰的锰氧化细菌及其应用。

背景技术

由于矿山开采和电解、炼钢等工业活动，导致水体及土壤中的锰离子浓度超标，严重危害人体健康，因此脱锰技术成为世界各国的研究热点。

在锰化合物中，锰的价态越低毒性越大，所以Mn²⁺对人类的威胁最大。锰氧化是一个高活性成矿阶段，锰氧化物是天然强氧化剂，其在生物地球化学循环中扮演重要角色。由微生物介导的锰氧化过程的氧化速率远远高于非生物氧化，且在去除环境中锰的同时，生成的生物氧化锰能氧化自然界中各种有机和无机化合物、清除重金属及充当无氧呼吸的电子受体，在重金属及有机物污染环境的治理和修复中具有很高的应用价值。因此，筛选抗锰除锰微生物，开发生物脱锰技术对治理锰污染土壤和修复锰污染水体具有深远意义。

锰氧化菌在环境中分布十分广泛，普遍存在于海水、淡水、土壤和各种沉积物中。目前已分离的典型的对Mn²⁺有氧化能力的细菌主要分为以下几类：气单胞菌属(Aeromonas)、生金菌属(Metallogenium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、杆状菌属(Bacillus)、纤发菌属(Leptothrix)、土微菌属(Pedomicrobium)、弧菌属(Vibrio)、细枝发菌属(Clonothrix)、节杆菌属(Arthrobacter)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)、海洋螺菌属(Oceanospirillum)等。

在近阶段微生物治理锰污染的研究中，微生物治理锰污染方法已应用于工程实践并取得很好的效果。然而，已经公开报道的锰氧化菌主要用于pH中性条件下，极端酸性环境中筛选获得锰氧化菌的报道还相对有限。另一方面，酸性矿山废水和工业废水中一般同时含有多种金属离子，因此，筛选出耐酸的且能够同时去除多种重金属的锰氧化菌，对于酸性含锰矿山废水或者其他酸性含锰工业废水的处理十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一株可用于高效脱锰的锰氧化细菌及其在水体或固体基质中的应用。

本发明为实现发明目的，采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一株可用于高效脱锰的锰氧化细菌，所述细菌为芽胞杆菌，分类命名为Brevibacillus sp.，已保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC NO：60818，保藏日期为2019年10月23日，保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。

芽胞杆菌(Brevibacillus sp.)MM1是从马鞍山酸性矿山废水中筛选出的一株具有耐酸能力、兼性厌氧的锰氧化细菌，并通过驯化提高了该菌株在酸性条件下去除锰的能力，从而得到一株能够高效脱锰的锰氧化细菌，该菌株还能够同时去除其它重金属。

所述芽胞杆菌(Brevibacillus sp.)MM1为革兰氏阳性菌，呈短杆状(0.6-1.2μm)，具有运动性，不能水解淀粉，氧化型葡萄糖氧化发酵，接触酶阳性，氧化酶阴性，V-P实验阴性，甲基红实验阴性，吲哚实验阴性，硝酸盐还原实验阳性。

进一步地，所述芽胞杆菌(Brevibacillus sp.)MM1在pH＝4～7的条件下能生长并且具有Mn²⁺氧化活性，优选为pH＝5.5～7。