[发明专利]一种固定微生物还原吸附重金属铬的方法

说明书

本发明属于环境生物技术领域，具体涉及一种固定微生物还原吸附重金属铬的方法，该方法利用凝胶微球固定蜡状芽胞杆菌和赤红球菌混合菌剂，还原重金属铬污染物；该混合菌剂能够利用氧化铁为电子供体，将其还原为二价铁离子，以促进六价铬还原；本发明还提供了将该混合菌剂固定化的方法，制备了以活性炭负载氧化铁为载体，吸附混合菌剂并促进混合菌剂利用氧化铁生长；同时，以海藻酸钠和聚乙烯醇为包埋剂包埋吸附了混合菌剂的载体，制成微生物菌剂固定化小球；该微生物菌剂固定化小球可以为混合菌剂提供稳定的生长环境，适应毒性环境，高效还原吸附铬等重金属离子。

技术领域

本发明涉及一种固定微生物还原吸附重金属铬的方法，属于环境生物技术领域。

背景技术

异化铁还原菌是指一类能够以Fe(III)作为唯一电子受体、Fe(III)被还原、同时氧化有机碳源，并从中获取能量供自身生长的一类微生物的统称。异化铁还原菌在细菌呼吸和生长过程中能够还原多种金属离子，去除有机物和重金属。铁还原是一种重要的微生物代谢途径，也是地球化学循环过程中的重要环节。异化铁还原期间产生的Fe(II)会催化Cr(VI)的还原，这为Cr(VI)污染的治理提供了可能。

铬主要用于金属加工、电镀、制革等行业，农业畜禽养殖过程也会产生大量的铬污染。重金属铬是重要的工业原料，我国年产量超过16万吨，产生的六价铬废料高达3500吨。这对厂区附近及废物倾倒地的土壤和水体造成了严重的污染。水体环境中铬一般以Cr(VI)和Cr(III)的形式存在，Cr(VI)具有很强的流动性，对水体以及土壤造成长期污染，对人体危害也较大，而还原为三价铬后对人体的危害较小。所以，水体中六价铬的去除是解决重金属污染问题的主要方向之一。

重金属的去除方法主要有物理吸附和化学沉淀法，例如离子交换，膜分离，反渗透等方法。这些方法普遍存在能耗高，运行成本高，操作复杂，处理低浓度重金属时效率低等问题。物理和化学修复方法还会造成水体和土壤的二次污染。生物修复成为去除重金属污染的研究热点，而微生物修复以无二次污染，速度快，成本低，高效率等优点成为主要的重金属去除手段。由于含重金属污水毒性高，生存环境差，选择具有耐受性的微生物还原吸附沉淀可溶性重金属离子，选择具有耐受性的微生物以及固定微生物都成为解决毒性环境问题的关键。

发明内容

技术问题：

本发明的主要目的在于提供一种还原六价铬的微生物菌剂、吸附三价铬的铁氧化合物以及其固定化小球的制备方法，以期为去除污水环境中的铬提供一种解决方案。

技术方案：

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

一种混合菌剂，所述混合菌剂包括蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)DIF1以及赤红球菌(Rhodococcus ruber)DIF2；所述蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)DIF1，于2018年5月15日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏单位地址：中国武汉武汉大学，菌种保藏号CCTCC NO:M2018274；所述赤红球菌(Rhodococcus ruber)DIF2，于2018年5月15日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏单位地址：中国武汉武汉大学，菌种保藏号CCTCC NO:M2018275。

进一步的，所述混合菌剂制备包括如下步骤：

(1)分别活化蜡状芽孢杆菌DIF1和赤红球菌DIF2,利用LB液体培养基悬浮培养，在30摄氏度和120转下震荡培养12小时；

所述LB液体培养基成分为：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠10g/L，PH7.0。

(2)取等量蜡状芽孢杆菌DIF1和赤红球菌DIF2的悬浮培养物放入新鲜LB液体培养基中混合培养12小时，制成混合菌剂备用。

进一步的，所述混合菌剂在异化还原Fe³⁺和/或Cr⁶⁺方面的应用。