本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种用于重金属污染修复的微生物菌剂及其应用。
背景技术：
环境是人类赖以生存和发展的基础，良好的生态环境与每个人息息相关，维护好生态环境是推进生态文明建设和维护生态安全的关键。工业发展过程中，一些地方环境总体状况堪忧，重金属污染严重，其中镉、铅、铬、铜、汞、砷、镍等是较常见的重金属污染。工业的发展造成土壤和水体污染不断加重，部分电镀、电池等工厂附近土壤及水体重金属元素含量超标，毒性较大，通过饮水以及食物链的富集对人类的生命安全、生态环境构成危害。因此，开发去除环境中重金属元素的技术成为生态修复、保护环境、维护生态安全的关键。
现在重金属污染土壤和水体的修复主要有物理化学修复、化学修复、及生物修复三大类方法。前两种方法是比较传统的治理方法，存在工艺复杂、设备昂贵、能耗高、易引起二次污染等缺陷，不利于大规模的推广应用。近年来生物修复技术治理环境重金属污染成为热点，但仍存在重金属去除率不高等问题，目前微生物处理重金属的方法作为一种新兴技术成为热点。
最近，作为一种潜在且有希望的方法，已经开发出使用微生物诱导的碳酸盐沉淀(micp)来处理重金属污染。细菌表面上的细胞外聚合物(eps)中的羧基，羟基，氨基可以使重金属离子络合，然后在环境中形成不溶且稳定的碳酸盐沉淀。在micp中，产生脲酶的微生物目前研究较多，因为其可通过尿素的水解和ph的增加产生大量碳酸根离子，促进了环境中碳酸盐的形成。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种绿色环保的用于重金属污染修复的微生物菌剂及其应用，该微生物菌剂无毒无害、无污染，重金属去除率高，可用于土壤和废水中重金属污染的修复。
为了达到上述目的，本发明提供了一种用于重金属污染修复的微生物菌剂，该微生物菌剂的原料按重量份计，包含1-2份的水生产碱菌、1-2份的枯草芽孢杆菌、90-100份的蛋白胨、15-20份的酵母膏、0.5-1份的磷酸高铁、30-40份的尿素、1000份的水、0.2-0.5份的氢氧化钠。
较佳地，该微生物菌剂的制备方法包含以下步骤：将所述微生物菌剂的原料混合均匀，37℃，120-130r/min振荡培养18小时后获得所述的微生物菌剂。
本发明的用于重金属污染修复的微生物菌剂可用于去除土壤或废水中的重金属。
较佳地，将所述的微生物菌剂添加至待修复土壤或废水中，混合均匀后发酵，以去除土壤或废水中的重金属污染。
较佳地，所述发酵的温度为30-37℃。
较佳地，添加的微生物菌剂与待修复土壤或废水的质量比为(1-1.2)：1。
较佳地，对土壤进行修复时，发酵的时间为4周。
较佳地，对土壤进行修复时，发酵过程中，每周添加一次尿素至待修复土壤中，尿素的添加量与待修复土壤质量比为0.05：1。
较佳地，对废水进行修复时，发酵的时间为4天。
较佳地，对废水进行修复时，添加所述微生物菌剂至废水后，对废水进行振荡或曝气处理。
本发明的有益效果：
本发明的用于重金属污染修复的微生物菌剂无毒无害、无污染、无致病性、易保存和运输、成本低、制备和使用方法简单，不但重金属去除率高，还回收利用了宝贵的重金属资源，适合大规模推广应用。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的用于重金属污染修复的微生物菌剂，利用生物沉积处理方法，从根本上去除重金属离子。本发明利用复合微生物菌剂以产生吸附或者沉积作用促进土壤和废水中重金属形态的转变和析出，通过向土壤和废水中加入复合微生物菌剂和尿素，在土壤和废水中培养和繁殖大量的水生产碱菌和枯草芽孢杆菌，通过分解尿素产生大量的碳酸氢根，在其作用下土壤和废水中重金属形成碳酸盐沉积达到去除重金属的目的。以下实施例所采用的水生产碱菌(alcaligenesaquatilis)，大小为0.5-1.2μm×0.5-2.6μm，呈短杆状，购自于中国海洋微生物菌种保藏管理中心，菌株编号为1a00086。该菌无致病性。枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)可通过商业途径购买。
实施例1
试验土壤样品(待修复土壤)采集自某电池厂附近重金属污染区域，该区域表层土壤中的重金属含量高于《土壤环境质量标准》(gb15618-2008)的三级标准。根据污染的实际情况进行修复，步骤如下：
(1)取回受污染的土壤样品，检测其中的重金属含量；
(2)按以下配比量的原料制备本实施例1的用于重金属污染修复的微生物菌剂，微生物菌剂由以下重量份数的原料混合制成：1-2份水生产碱菌，1-2份的枯草芽孢杆菌，蛋白胨90份，酵母膏15份，磷酸高铁0.6份，尿素40份，水1000份，氢氧化钠0.5份。
将上述将配比量的水生产碱菌、枯草芽孢杆菌、蛋白胨、酵母膏、磷酸高铁、尿素、水、氢氧化钠均匀混合，一次培养后得到发酵混合物：其中，混合物的含水率为98％，一次培养时间为18小时，培养温度为37℃，摇床转速为120-130r/min，即得本实施例1的用于重金属污染修复的微生物菌剂。
(3)按本实施例1的制备得到的微生物菌剂：待修复土壤样品质量比为1.2：1添加至待修复土壤样品中，均匀混合后自然发酵4周后，取100g土壤，添加1kg去离子水浸泡，然后过滤得到浸出液，通过icp-ms检测修复后的土壤样品中的可溶重金属含量。结果如表1所示：
表1.实施例1中土壤的重金属含量
实施例1中，修复后的土壤样品中满足《土壤环境质量标准》(gbl5618-2008)的二级标准，重金属总体去除率超过90％。
实施例2
试验废水样品采集自某电镀工厂，该工厂废水中的重金属含量高于《污水综合排放标准》(gb8978-432007)的一级标准。根据污染的实际情况进行修复，步骤如下：
(1)从电镀工厂废水中取样，检测其中的重金属含量；
(2)实施例2的用于重金属污染修复的微生物菌剂的制备方法同实施例1。
(3)按微生物菌剂：待处理废水质量比为1:1.2添加至待处理废水中，充分曝气，均匀混合后自然发酵，保持温度为30-37℃，发酵时间为4天。检测修复后的废水样品中的重金属含量。结果如表2所示：
表2.实施例2中修复后的土壤的重金属含量
实施例2中，修复后的水体样品中满足《污水综合排放标准》(gb8978-2007)的一级标准，重金属去除率超过90％。
上述实施例1和实施例2中修复后的土壤和废水均通过了检测，取得了良好的去除重金属的效果，符合相关重金属含量标准，重金属去除率较高。，废水中所回收的重金属可以利用在催化行业，做催化剂
综上所述，本发明的用于重金属污染修复的微生物菌剂在自然发酵后能有效去除其中的重金属离子，并且本发明的微生物菌剂制备方便、价格低廉、无毒无害、重金属去除率高，从电镀废水中去除的重金属还可回收再利用。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。