[发明专利]一种海洋希瓦式菌株及其用途

说明书

本发明涉及一种海洋希瓦式菌株以及该海洋希瓦式菌株用于将离子态的非金属稀散元素还原为零价态的用途。

技术领域

本发明涉及环境工程水处理技术领域，具体而言，涉及一种海洋希瓦 式菌株及其用途。

背景技术

硒和碲是具有战略意义的非金属稀散元素。由于他们存在部分金属特 征，又被定义为“准金属”元素。其中，硒元素不仅是人体必需的微量元 素之一，同时也广泛应用于玻璃陶瓷制造业、冶金工业、农业、电子工业 和化工颜料行业等；与硒相比，碲在高新技术中的应用更为广泛(主要分 布在光伏、光感热电、冶金工业和化工橡胶等行业)，被称为“现代工业、 国防与尖端技术的维生素”。但是，在自然环境中，硒和碲的独立矿床非 常少见。硒碲元素通常与铜、铅、锌、金、银等元素伴生，因此，工业生 产中用于提取硒、碲的原料大部分来源于上述金属冶炼过程的中间产物或 副产物。近年来，随着硒碲的应用范围日益增大，使用量大幅增加，加之 硒、碲资源的产出极大地受到主矿种生产的制约，从而导致市场上的应用 需求和资源短缺之间的矛盾日益突出。因此，在未来相当长的一个时期内， 硒、碲资源再生技术的开发及其综合利用将会成为研究的热点。

目前，硒和碲提取回收的主要原料来自于铜、铅等各类金属冶炼过程 中产生的阳极泥、有色金属冶炼厂冶炼过程的中间产物和制酸过程中收集 的酸泥等，主要采用卡尔多炉火法工艺、半湿法工艺、全湿法工艺、选冶 联合工艺通过焙烧、蒸馏、浸出等物化联合方法获得最终硒碲产品。这些 方法普遍具有回收率较高的优点，但同时也存在设备复杂、工艺流程复杂、 成本高、废水废料多及二次污染等一种或多种问题。随着国家对环保、节 能的要求不断提高，开发新型绿色生态可持续的硒碲回收技术势在必行。 而且，针对上述过程中产生的含硒、碲废料或废水，一方面应考虑如何减 轻环保压力实现达标排放；另一方面也应考虑如何将其中的硒碲资源进一 步回收以减少浪费。

近年来兴起的微生物回收方法成本低且环境友好，在含硒碲废水的处 理和回收方面具有潜在的应用，是一种非常有前景的回收方法。以废水中 的硒和碲(主要以高价硒酸盐或碲酸盐的形式存在)为例，微生物可通过 生物吸附和生物还原两个步骤同步实现废水中硒、碲元素的去除和回收。 例如某些芽孢杆菌和希瓦氏菌细菌等能够将离子态的高价态硒和碲变成零 价态，并在此过程中形成金属纳米颗粒从水中剥离。因此，进一步筛选具有硒、碲还原能力的高效菌质资源，并开发基于这些功能微生物的硒碲资 源回收技术，具有良好的应用前景。

发明内容

因此，本发明的目的是至少针对上述问题中的一个提供一种解决途径， 即提供一种海洋希瓦式菌株Shewanella sp.FDL-2。本公开首先将含有菌株 海草床沉积物接种至100mL含2g/L乳酸钠和2mM Na₂SeO₃和Na₂TeO₃的富集无机盐培养基中，再用99％的氮气除氧15min后置于避光处恒温 (30℃)培养7天，然后用平板涂布法获得多株纯菌。最后进一步以含2 g/L乳酸钠和1mM Se(IV)或Te(IV)的无机盐培养基为测试体系，筛选能将 离子态的非金属稀散元素还原为零价态的菌株，经过无数次的对比试验和 菌株筛选后，本公开获得一种海洋希瓦式菌株Shewanella sp.FDL-2。

经过配置适宜的培养条件，菌株Shewanella sp.FDL-2能够成功培养于 实验条件中。而且实施例2和实施例3的结果显示，实验室培养的海洋希 瓦式菌株Shewanellasp.FDL-2同样能够将Se(IV)还原为圆球状的Se⁰纳米 材料以及，将Te(IV)还原为梭状的Te⁰纳米材料。

菌株Shewanella sp.FDL-2是一种海洋源的具有硒、碲还原能力的菌株， 由于该菌株所生长的海洋环境与陆地环境相比，具有高盐、高压、高pH、 低温和稀营养的特征。因此与陆源微生物相比，海洋微生物长期适应复杂 的海洋环境而具有其独具的特性，能够更好的适应硒碲废水中复杂的组分 及环境。