[发明专利]一种能与植物材料联合作用去除工业废水中镉的微生物及其去除镉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及去除工业废水中镉方法，尤其涉及利用生物吸附、吸收重金属镉的特性去除工业废水中镉的方法。

背景技术

随着工业的发展，有毒重金属对环境的污染严重威胁着人类健康，逐步成为全球性问题。其中镉是剧毒性物质，且有协同作用，可使进入体内的其他毒物的毒性增大；还可以在人的肝、肾、胰腺和甲状腺内积累，可引起骨、消化道、血管的病变，表现有神经痛、骨质疏松、骨折、贫血、内分泌失调等症状；镉还有致癌、致畸、致突变作用。

镉污染主要来源于电镀、冶矿、冶炼、染料、电池和化学工业废水的排放，利用植物材料做吸附剂处理含镉废水是近年来迅速发展起来的处理工业废水的新技术，它利用随处可得的工、农业废弃材料吸附废水中的重金属离子。与传统方法相比具有操作简单、成本低、去除效率高、可重复利用等有优点，能高效的处理中低浓度重金属离子废水。然而，由于植物材料本身的性质特点，当将材料磨碎用作生物吸附时材料中的可溶解性有机化合物易溶解于废水中，使得水体颜色偏黄，出水COD、BOD、TOC等值均偏高，影响处理效果。传统的修饰方法包括用甲醛、氢氧化钠、浓硫酸、芬顿试剂等溶液预处理植物材料。这些材料修饰方法都不同程度上引入了新的化学污染，增加了处理成本，且吸附效率提高不大，甚至有所降低。另外用微生物作吸附剂处理重金属废水时，由于活体微生物对环境要求较高，需要往废水中添加有机碳源、改变pH值等，使得处理成本增加，如何解决利用生物吸附剂处理重金属废水中存在的这些问题，就成为本领域技术人员面临的一个新课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能与植物材料联合作用去除工业废水中镉的微生物，同时还提供一种吸附效率高、效果好、适用范围广、成本低、无污染的利用植物材料及内生菌共同作用处理工业镉废水的方法。

一种能与植物材料联合作用去除工业废水中镉的微生物，名称为Arthrobacter oxydans LKR02，保藏编号为CCTCC M 2010299。

应用所述的微生物与植物材料联合作用去除工业废水中镉的方法，包括以下步骤：

先调节待处理工业废水的pH值至5-8，每立方米的含镉废水中添加不少于5kg的植物材料；振荡吸附后滤除植物材料，然后往滤液中接种Arthrobacteroxydans LKR02菌，继续进行振荡吸附后过滤，完成对工业废水的处理。

所述用于处理含镉废水的植物材料是收割后的油菜秸秆。

所述的油菜秸秆用清水洗净，置于烘箱中50℃烘干至恒重，粉碎过50目筛即可。

所述的rthrobacter oxydans LKR02菌在液体LB培养基中培养，按体积比为0.01-1％的比例接种于待处理废水中。

所述的两次振荡吸附过程均是采用摇床进行的，摇床的转数为120-150rpm；pH值为6.5-7.5；温度为20-35℃。

所述的植物材料吸附时间为40-70min；优选40min。

所述的Arthrobacter oxydans LKR02菌吸附时间为72-96h；优选72h。

本发明Arthrobacter oxydans LKR02菌为非模式菌株，氧化节杆菌属，革兰氏阳性菌，呈短杆状，多聚排列，无芽孢，无荚膜，异养，生长过程中需要氧气，不需光照。该菌体单菌落形态图见图1。

该菌分离方法：

首先将从矿区采集到的新鲜龙葵植株用自来水冲洗表面，去除表面粘附的土壤颗粒，然后用剪刀将整株龙葵剪成根、茎、叶三部分，随后将这三部分分别置于70％乙醇溶液浸泡3min、次氯酸钠溶液(2％可用Cl^-)浸泡30min进行表面消毒，再用已消毒的去离子水冲洗植物材料表面粘附的消毒液，随后将适量的根、茎、叶分别置于研钵中，加入几毫升PBS缓冲液，研磨，最后将研磨液逐次稀释到10^-1-10^-8倍，吸取0.1mL稀释液于LB固体培养基中于28℃恒温箱中培养2-14天，在培养期间，观察菌落的形态、颜色等性质，挑取具有不同形态结构的菌落于LB液体培养基中扩大培养，再将经扩大培养后的菌体稀释适当倍数于LB固体培养基中，观察单菌落的表面形态特征，并以LKR(表明该菌分离于龙葵根)、LKS(龙葵茎)、LKL(龙葵叶)的标记命名。(菌种分离实验中用到的溶液、研钵、杵、培养皿、烧杯等都都需先进行灭菌处理，且菌种分离操作于无菌室超洁净台中进行。)

本发明Arthrobacter oxydans LKR02菌分离于龙葵根部。