[发明专利]一种胞外聚合物及其制备方法和应用

说明书

本申请属于环境微生物和废水处理领域，尤其涉及一种胞外聚合物及其制备方法和应用。本申请提供了一种胞外聚合物的制备方法，包括：将阴离子和重金属离子加入粪产碱杆菌悬液中，进行诱导培养，收集所述粪产碱杆菌分泌的胞外聚合物；其中，所述阴离子选自硝酸根离子、氯离子和硫酸根离子中的一种或多种。本申请的制备方法操作简单，环境友好，通过EPS成分分析和试验可知，经阴离子和重金属离子诱导后，胞外聚合物的组成比例发生了相应的改变，重金属吸附性能大幅提升，有效解决现有的重金属吸附剂吸附性能差的技术问题。

技术领域

本申请属于环境微生物和废水处理领域，尤其涉及一种胞外聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

重金属废水通常采用化学吸附等处理技术，但是当重金属浓度较低时，这些技术对重金属的处理效果并不令人满意，而且还会产生后续污染。

因此，寻找一种高效、环保的重金属吸附剂是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种胞外聚合物及其制备方法和应用，有效解决现有的重金属吸附剂吸附性能差的技术问题。

本申请第一方面提供了一种胞外聚合物的制备方法，包括：

将阴离子和重金属离子加入粪产碱杆菌悬液中，进行诱导培养，收集所述粪产碱杆菌分泌的胞外聚合物；

其中，所述阴离子选自硝酸根离子、氯离子和硫酸根离子中的一种或多种。

具体的，本申请创造性采用阴离子结合重金属离子诱导粪产碱杆菌，致使粪产碱杆菌分泌或细胞膜裂解形成的呈包膜状覆裹在细胞膜上或呈溶解状、胶状分散在细胞外的生化大分子聚合物(即胞外聚合物，Extracellular Polymeric Substances，EPS)，主要由多糖、蛋白质、核酸和磷脂等组成。胞外聚合物中含有丰富的官能团，如羧基、氨基、羟基、羰基等，这些官能团可以和水中的重金属元素进行结合，以此吸附水中的重金属。

具体的，本申请通过所述阴离子和所述重金属离子诱导的粪产碱杆菌可制成胞外聚合物，也可以制成包括粪产碱杆菌的活菌体或灭活菌体的胞外聚合物。

另一实施例中，所述阴离子的浓度为0.089mmol/L～1.780mmol/L。

另一实施例中，所述阴离子的浓度为0.178mmol/L～1.780mmol/L。

另一实施例中，所述阴离子的浓度为0.178mmol/L～0.712mmol/L。

另一实施例中，所述阴离子的浓度为0.178mmol/L～0.356mmol/L。

另一实施例中，所述重金属离子选自镉离子、铅离子、铜离子和锌离子中的一种或多种。

另一实施例中，所述重金属离子的浓度为0.045mmol/L～0.356mmol/L。

另一实施例中，所述诱导培养的时间为2～48h。

另一实施例中，所述诱导培养的时间为24h。

另一实施例中，所述粪产碱杆菌的接种量为2～5％体积百分比。

另一实施例中，所述粪产碱杆菌的接种量为5％体积百分比。

具体的，对所述粪产碱杆菌进行活化培养；活化培养后的粪产碱杆菌制成菌悬液然后进行诱导培养。

具体的，所述活化培养的培养基成分包括蛋白胨，酵母粉和氯化钠，培养基的pH值为7.2±0.2，培养温度为20～40℃，震荡速度为100～200rpm。优选的，培养温度为30℃，震荡速度为150rpm。