[发明专利]一种草酸青霉的固体发酵及其高效解磷除铅的方法

说明书

本发明公开了一种草酸青霉的固体发酵，草酸青霉PSF‑4用于磷、铅的降解。本发明采用上述的一种草酸青霉的固体发酵及其高效解磷除铅的方法，可同时实现解磷去除重金属的作用，并且，成本低廉，在重金属污染严重的缺磷土壤中，可改善土壤肥力和生态毒性。

技术领域

本发明涉及重金属污染土壤修复技术领域，尤其是涉及一种草酸青霉的固体发酵及其高效解磷除铅的方法。

背景技术

由于人类活动的加剧，使得我国土壤重金属污染十分严重。重金属污染以其高毒性、难降解性和生物富集性等特点，严重威胁着人类的健康和生态系统的稳定。铅是最常见的有毒重金属之一，属于2B类致癌物，并有一定的致畸性及致突变性，铅中毒可对人体产生隐性的不可逆伤害。

此外，我国土壤中95％以上的磷主要以难溶性磷酸盐形式存在，不可被农作物直接吸收利用，严重制约了农作物的生长发育。目前，人类通过施加磷肥为农作物提供磷元素，而肥料中往往含有铅、镉等重金属，进一步加剧了重金属污染，同时增加了农业生产成本。

随着技术的发展，基于微生物的生物修复技术以其高效、低成本、环保等突出优点，引起了科学家们的极大兴趣。与动植物相比，微生物种类繁多，分布极为广泛，且微生物可以通过快速突变和进化来抵抗环境胁迫。因此，在有毒重金属离子污染的环境中，微生物可通过定向进化并建立抗性系统来克服有毒重金属离子的毒害作用。此外，一些微生物还可通过自身代谢作用分泌特殊代谢产物，从而将活性重金属离子转化为非活性形式来修复重金属离子，实现污染区域的生物修复。

发明内容

本发明的目的是提供一种草酸青霉的固体发酵及其高效解磷除铅的方法，可同时实现解磷去除重金属的作用，并且，成本低廉，在重金属污染严重的缺磷土壤中，可改善土壤肥力和生态毒性。

为实现上述目的，本发明提供了一种草酸青霉的固体发酵，草酸青霉PSF-4固体发酵用于磷、铅的降解。

一种草酸青霉的固体发酵高效解磷除铅的方法，步骤如下：

S1、将草酸青霉PSF-4接种于发酵物中进行发酵3-5天；

S2、将固体发酵产生的草酸青霉PSF-4孢子稀释至10⁷CFU/mL，按照1％(v/v)的比例接种至待分解培养基中培养，28℃的条件下修复7天，即可。

优选的，步骤S1中，发酵物为玉米粉、花生秸秆或真菌固体PDA培养基。

优选的，Pb²⁺对草酸青霉PSF-4固体发酵的最低抑制浓度为1000mg/L。

优选的，草酸青霉PSF-4固体发酵对Pb²⁺的去除率均大于99％，并且在修复的第4-6天解磷率大于89％。

因此，本发明采用上述一种草酸青霉的固体发酵及其高效解磷除铅的方法，使用环境友好型微生物修复技术，利用环境中广泛存在的解磷菌，通过使用农业生产中的废弃生物质为原料，实现微生物的固体发酵作用，同时提高解磷能力及Pb²⁺去除效果，从而达到同时高效除磷及去除重金属的目的。本发明的固体发酵方法，具有成本低、发酵速率快、产生微生物菌体大等优点，所获得的大量解磷真菌菌体对改善农田土壤磷素、提高土壤肥力以及促进重金属土壤污染综合治理等方面，具有良好的应用价值。

本发明固体发酵的草酸青霉PSF-4，通过分泌有机酸溶解磷酸钙，达到高效解磷作用；通过FTIR和XRD表征手段，证明草酸青霉PSF-4可通过分泌有机酸溶解磷酸钙固化Pb²⁺并生成稳定的次生矿物，同时菌丝体表面可吸附铅离子，从而达到去除铅的作用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是发酵4天后玉米粉(A)、花生秸秆(B)和PDA(C)的解磷真菌产孢情况；