一种治理热带酸性土壤镍污染的微生物制剂及其制造方法与流程

文档序号:12577306阅读:536来源:国知局

本发明涉及重金属防治领域,尤其涉及一种治理热带酸性土壤镍污染的微生物制剂及其制造方法。



背景技术:

镍污染是由镍及其化合物所引起的环境污染。镍在地壳中的平均丰度为75ppm,在微量元素中是含量比较丰富的元素。它有很强的亲硫性,主要以硫化镍矿和氧化镍矿的形态存在,在铁、钴、铜和一些稀土矿中,往往有镍共生。全世界每年镍的迁移状况是:岩石风化量为320000吨,河流输送量为19000吨,开采量为560000吨,矿物燃料燃烧排放5600吨。目前认为镍对环境是一种潜在的危害物。工业上大部分镍用于制造不锈钢和抗腐蚀合金,并广泛用于镀镍、铸币、制造催化剂和玻璃陶瓷等。

在国内已申请的相关专利中,专利《一种重金属镍污染土壤的修复方 法》(申请号:201510213271.X,公开日:2015-08-19)公开了一种采用醋酸溶液淋洗后再采用电化学方式回收镍元素的治理方法,但该方法治理成本高昂(醋酸溶液与土壤质量比达到了1:1),且无法原位修复,修复效率低;专利《利用泡囊假单胞菌促进植物修复土壤镍污染的方法》(申请号:200510034858.0,公开日:2005-11-16)公开了一种利用泡囊假单胞菌菌液与超富集植物共同作用的治理镍污染的土壤治理方法,但该方法采用的超富集植物不明,且富集镍元素后的植物基本不具备经济效益,其治理时限很长(一年两次,但多久能治理完全并未给出),且治理过程中无法进行正常的植株耕种,浪费土地资源。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述缺陷,本发明旨在提供一种治理成本低、能原位修复、在治理时可正常耕种、经济性好、修复效率较高的治理热带酸性土壤镍污染的微生物制剂及其制造方法。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种治理热带酸性土壤镍污染的微生物制剂,由保藏液和和保藏在保藏液中的目标微生物组成,其特征在于:所述保藏液为加入了葡萄糖的液体MRS培养基,葡萄糖浓度为15-25g/kg,所述保藏液表面采用液体石蜡进行密封处理;所述目标微生物为从火山口硫矿上提取再采用含5g/kg -35g/kg Ni2+的固体MRS培养基至少两次筛选并纯化的嗜酸化能异养菌。

2. 根据权利要求1所述治理热带酸性土壤镍污染的微生物制剂的制造方法,制造过程包括接种微生物、筛选及纯化目标微生物、培养目标微生物、制取和保藏目标微生物制剂等四个步骤,其特征在于:

1)所述接种微生物具体为从火山口硫矿上提取其上生长的微生物,并将其通过接种环移植入筛选及纯化培养基上;

2)所述筛选及纯化目标微生物具体步骤包括:

①初次筛选及纯化,在加入浓度为5g/kg -15g/kg的Ni2+的固体MRS培养基上划分四个区后在初始区植入从火山口硫矿上提取的微生物,保持温度40℃-60℃,培养至在第四区即目标区内发现五株以上的预筛目标微生物;

②终次筛选及纯化,在加入浓度为15g/kg -35g/kg的Ni2+的固体MRS培养基上划分四个区后在初始区接种步骤①获得的初筛目标微生物,保持温度40℃-60℃,培养至在第四区即目标区内发现目标微生物,该目标微生物即为所需的嗜酸化能异养菌。

3)所述培养目标微生物具体为:在标准固体MRS培养基上接种嗜酸化能异养菌,保持温度40℃-60℃,时间1-2天,获得多株嗜酸化能异养菌菌株。

4)所述制取和保藏目标微生物制剂具体步骤为:

①在液体MRS培养基内移植嗜酸化能异养菌,保持温度40℃-60℃,时间18h-24h;

②在培养基表面注入121.3℃灭菌后保存在常温下的液体石蜡,该液体石蜡中注入了浓度为15-25g/kg的葡萄糖,即制得所需保藏有目标微生物的保藏液,将获得的保藏液垂直放置在常温下,将其中不少于1L的保藏液作为保藏的目标微生物留待下次使用,其它部分的保藏液作为微生物制剂用于土壤治理;

③所需微生物制剂按步骤①所述方式对目标微生物进行活化复苏后方可用于土壤治理,投放量按土壤面积为10 L/亩-20 L/亩。

与现有技术比较,本发明由于采用了上述方案,具有以下优点:从火山口硫矿上提取的微生物本身对Ni离子的耐受能力就强,加之选用的酸性培养基及高镍环境的筛选及纯化使最终获得的目标微生物能在高镍环境下生存并快速繁殖,达到长效治理和不断扩大范围治理的目的;由于MRS本身为呈酸性的有机质培养基,因此筛选出的目标微生物必是嗜酸化能异养微生物,这类微生物能适应酸性环境,并分解土壤中的有机质,提高土壤的肥度。

具体实施方式

实施例1:

一种治理热带酸性土壤镍污染的微生物制剂,由保藏液和和保藏在保藏液中的目标微生物组成,其特征在于:所述保藏液为加入了葡萄糖的液体MRS培养基,葡萄糖浓度为15-25g/kg,所述保藏液表面采用液体石蜡进行密封处理;所述目标微生物为从火山口硫矿上提取再采用含5g/kg -35g/kg Ni2+的固体MRS培养基两次筛选并纯化的嗜酸化能异养菌。

上述治理热带酸性土壤镍污染的微生物制剂的制造方法,制造过程包括接种微生物、筛选及纯化目标微生物、培养目标微生物、制取和保藏目标微生物制剂等四个步骤,其中:

1)所述接种微生物具体为从火山口硫矿上提取其上生长的微生物,并将其通过接种环移植入筛选及纯化培养基上;

2)所述筛选及纯化目标微生物具体步骤包括:

①初次筛选及纯化,在加入浓度为5g/kg -15g/kg的Ni2+的固体MRS培养基上划分四个区后在初始区植入从火山口硫矿上提取的微生物,保持温度40℃-60℃,培养至在第四区即目标区内发现五株以上的预筛目标微生物;

②终次筛选及纯化,在加入浓度为15g/kg-35g/kg的Ni2+的固体MRS培养基上划分四个区后在初始区接种步骤①获得的初筛目标微生物,保持温度40℃-60℃,培养至在第四区即目标区内发现目标微生物,该目标微生物即为所需的嗜酸化能异养菌。

3)所述培养目标微生物具体为:在标准固体MRS培养基上接种嗜酸化能异养菌,保持温度40℃-60℃,时间1-2天,获得多株嗜酸化能异养菌菌株。

4)所述制取和保藏目标微生物制剂具体步骤为:

①在液体MRS培养基内移植嗜酸化能异养菌,保持温度40℃-60℃,时间18h-24h;

②在培养基表面注入121.3℃灭菌后保存在常温下的液体石蜡,该液体石蜡中注入了浓度为15-25g/kg的葡萄糖,即制得所需保藏有目标微生物的保藏液,将获得的保藏液垂直放置在常温下,将其中不少于1L的保藏液作为保藏的目标微生物留待下次使用,其它部分的保藏液作为微生物制剂用于土壤治理;

③所需微生物制剂按步骤①所述方式对目标微生物进行活化复苏后方可用于土壤治理,投放量按土壤面积为10 L/亩-20 L/亩。

本实施例在实验水体里进行实地效果验证,情况如下:取海南省三亚市某重金属污染土壤作为实验土壤,对土壤内的Ni进行5次测量后取平均值,Ni含量以重量计为82.47mg/kg;按本实施例实施方式实施后一个月,再以同样方式进行检测,结果为Ni含量以重量计为28.29mg/kg;按本实施例实施方式实施后两个月,再以同样方式进行检测,结果为Ni含量以重量计为14.12mg/kg。

国家标准为:Ni含量以重量计不大于40mg/kg。

本发明的治理热带酸性土壤镍污染的微生物制剂治理土壤的工作原理为:

从火山口硫矿上提取的微生物本身对Ni离子的耐受能力就强,加之选用的酸性培养基及高镍环境的筛选及纯化使最终获得的目标微生物能在高镍环境下生存并快速繁殖,达到长效治理和不断扩大范围治理的目的;由于MRS本身为呈酸性的有机质培养基,因此筛选出的目标微生物必是嗜酸化能异养微生物,这类微生物能适应酸性环境,并分解土壤中的有机质,提高土壤的肥度。

本发明尤其适用于被镍污染的热带地区,尤其适用于被镍污染的热带水稻种植区域。

对所公开的实施例的上述说明,仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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