本发明涉及重金属防治领域，尤其涉及一种提取重金属抗性菌株分泌多肽治理重金属污染土壤的方法。
背景技术：
重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，直接危害人体健康，并导致环境质量恶化。2011年4月初，我国首个“十二五”专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》获得国务院正式批复，防治规划力求控制5种重金属。
与大气和水污染相比，土壤修复显得更加困难。农业部农产品产地土壤重金属污染防治专家组成员、中国农业大学资源与环境学院教授苏德纯表示，不仅土壤污染危害严重，并且与一些有机污染物不同，土壤中的重金属无法降解，与土壤分离难度非常大，修复非常困难。
在国内已申请的相关专利中，专利《一种重金属污染土壤的微生物修复方法》（申请号：201110122739.6，公开日：2011-11-16）公开了一种利用球形红细菌制剂配合淹水治理土壤的方法，其工作原理主要为利用球形红细菌在富水厌氧环境下大量繁殖后吸附重金属，再经由水渗入地下降低土壤中的重金属浓度，但其在治理过程中土壤不能用于种植作业，经济成本高，另一方面，菌种过于单一，普适性差，适用范围小，能治理的重金属种类及程度均较低；专利《重金属污染土壤微生物修复剂及其应用》（申请号：201410682558.2，公开日：2015-04-22）公开了一种采用枯草芽孢杆菌和热带假丝酵母作为有效成份的重金属污染土壤治理剂，该发明的生物修复剂可以吸附一定比例的重金属，并可在土壤中存留一段时间，但热带假丝酵母属厌氧菌类，在干燥通风的土壤中无法长期存活，而枯草芽孢杆菌作为需氧菌则无法在湿性土壤中长久存活，两种有效菌种生存环境相冲突，另一方面，有效菌株类太少，治理效率低下，并且由于每种微生物都有其局限，因此其治理土壤的效果既不长效、也不全面。
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针对性强、适用范围广、治理效率高的提取重金属抗性菌株分泌多肽治理重金属污染土壤的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种提取重金属抗性菌株分泌多肽治理重金属污染土壤的方法，包括重金属抗性菌株的筛选、抗性菌株的培养、目标多肽的提取、土壤的治理四个步骤，其特征在于：
所述重金属抗性菌株的筛选包括以下步骤：
①重金属含量的测量；
②根据步骤①测量出的超标重金属种类，选择对应的含菌废旧重金属或含菌重金属矿渣；
③将步骤②选择的废旧重金属或重金属矿渣上的微生物提取后对废旧重金属或重金属矿渣进行灭菌处理，再将灭菌后的废旧重金属或重金属矿渣以重金属总重占培养基营养质总重20g/kg-40g/kg的投加量加入芽孢杆菌属细菌标准固体培养基；
④采用平板划线法将步骤③获得的培养基划分为4个区，在第一区即接种区移植步骤③提取的微生物，在室温下进行培养直至第4区即目标区出现5株以上菌株，反复操作至少一次后最终获得目标重金属抗性菌株，该菌株为芽孢杆菌属细菌；
抗性菌株的培养具体为：采用标准培养基对筛选出的重金属抗性菌株进行培养，培养温度35℃-40℃，培养时间1-2天；
目标多肽的提取具体为：将培养后的抗性菌株移植入标准摇瓶发酵培养基，培养温度35℃-40℃，以100r/min-150r/minin的速率摇瓶1.5-3天，获得发酵液，将发酵液以4500-6000r/min的转速进行离心处理，离心处理时间为30min-40min，离心后发酵液的上清液即为目标多肽溶液；
所述土壤的治理具体为：将提取的目标多肽溶液以目标土壤重量计1g/kg-3g/kg的添加量均匀洒入目标土壤，然后将目标土壤耕犁、翻混，以12h-24h为一个治理周期进行反复治理，直至测量土壤中的重金属离子含量达标为止。
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：事先进行测量后有目的地进行对应重金属的抗性菌株培养，由于芽孢杆菌属细菌种类繁多且多肽分泌量大，因此为目标微生物的最佳选择；由于经过针对性的筛选和纯化，最终获得的目标微生物必是对应重金属的抗性菌株，所谓抗性菌株的抗性原理即为这类菌株表面的多肽能与目标重金属形成沉淀后固后，不会让其进行胞体危害菌株本身的生存，抗性越强反映其表面多肽越多、对对应重金属沉淀能力越强，因此从这类菌株上提取的多肽极具针对性；由于多肽与重金属的反应很快，等同于化学反应，而多肽也不会对污境造成污染，形成沉淀后的重金属也不会再危害作物与人体，也不会重新变为游离态危害环境，因此可以快速地达到治理重金属污染土壤的目的，又由于多肽在富水环境下更易与游离的重金属离子结合沉淀，因此本发明最适宜的治理环境为湿润土壤。
具体实施方式
实施例1：
一种提取重金属抗性菌株分泌多肽治理重金属污染土壤的方法，包括重金属抗性菌株的筛选、抗性菌株的培养、目标多肽的提取、土壤的治理四个步骤，其中：
所述重金属抗性菌株的筛选包括以下步骤：
①重金属含量的测量，本实施例中超标重金属包括Pb、Cu、Zn、Cd四种；
②选择Pb、Cu、Zn、Cd的含菌废旧重金属或含菌重金属矿渣；
③将步骤②选择的废旧重金属或重金属矿渣上的微生物提取后对废旧重金属或重金属矿渣进行灭菌处理，再将灭菌后的废旧重金属或重金属矿渣以重金属总重占培养基营养质总重20g/kg-40g/kg的投加量加入芽孢杆菌属细菌标准固体培养基；
④采用平板划线法将步骤③获得的培养基划分为4个区，在第一区即接种区移植步骤③提取的微生物，在室温下进行培养直至第4区即目标区出现5株以上菌株，反复操作至少一次后最终获得目标重金属抗性菌株，该菌株为芽孢杆菌属细菌；
抗性菌株的培养具体为：采用标准培养基对筛选出的重金属抗性菌株进行培养，培养温度35℃-40℃，培养时间1-2天；
目标多肽的提取具体为：将培养后的抗性菌株移植入标准摇瓶发酵培养基，培养温度35℃-40℃，以100r/min-150r/minin的速率摇瓶1.5-3天，获得发酵液，将发酵液以4500-6000r/min的转速进行离心处理，离心处理时间为30min-40min，离心后发酵液的上清液即为目标多肽溶液；
所述土壤的治理具体为：将提取的目标多肽溶液以目标土壤重量计1g/kg-3g/kg的添加量均匀洒入目标土壤，然后将目标土壤耕犁、翻混，以12h-24h为一个治理周期进行反复治理，直至测量土壤中的重金属离子含量达标为止。
本实施例在实验土壤里进行实地效果验证，情况如下：取重庆市某重金属污染土壤作为实验土壤，对土壤内的Pb、Cu、Zn、Cd分别进行5次测量后取平均值，其中Pb含量以重量计为89.23mg/kg，Cu含量以重量计为95.14mg/kg，Zn含量以重量计为234.96mg/kg，Cd含量以重量计为1.49 mg/kg；按本实施例实施方式实施后12h，再以同样方式进行检测，结果为：Pb含量以重量计为7.34mg/kg，Cu含量以重量计为8.77mg/kg，Zn含量以重量计为21.35mg/kg，Cd含量以重量计为0.17 mg/kg；重新投加一次多肽后12h，再以同样方式进行检测，结果为：Pb含量以重量计为2.55mg/kg，Cu含量以重量计为3.02mg/kg，Zn含量以重量计为9.17mg/kg，Cd含量以重量计为0.03 mg/kg。
国家标准为：Pb（铅）含量以重量计不大于35mg/kg，Cu（铜）含量以重量计不大于35mg/kg，Zn（锌）含量以重量计不大于100mg/kg，Cd（镉）含量以重量计不大于0.20 mg/kg。
本发明的工作原理为：
事先进行测量后有目的地进行对应重金属的抗性菌株培养，由于芽孢杆菌属细菌种类繁多且多肽分泌量大，因此为目标微生物的最佳选择；由于经过针对性的筛选和纯化，最终获得的目标微生物必是对应重金属的抗性菌株，所谓抗性菌株的抗性原理即为这类菌株表面的多肽能与目标重金属形成沉淀后固后，不会让其进行胞体危害菌株本身的生存，抗性越强反映其表面多肽越多、对对应重金属沉淀能力越强，因此从这类菌株上提取的多肽极具针对性；由于多肽与重金属的反应很快，等同于化学反应，而多肽也不会对污境造成污染，形成沉淀后的重金属也不会再危害作物与人体，也不会重新变为游离态危害环境，因此可以快速地达到治理重金属污染土壤的目的，又由于多肽在富水环境下更易与游离的重金属离子结合沉淀，因此本发明最适宜的治理环境为湿润土壤。
本发明尤其适用于富水、温润土壤或洼地。
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。