一种假中间布鲁氏菌在制备高效吸附转化重金属的菌剂中的应用的制作方法

本发明属于重金属污染修复，涉及一种假中间布鲁氏菌在制备高效吸附转化重金属的菌剂中的应用。

背景技术：

1、我国是有色金属生产和消费大国，有色金属冶炼过程产生的重金属污染对环境生态安全存在一定的威胁，其中铬、镉、砷和铅污染较为常见。重金属污染会导致土壤、水体生物多样性下降，土壤板结，农作物减产或品质下降等，进而通过食物链转移至人体，威胁人类生命健康，成为现代农业亟待解决的问题。

2、铬主要用于金属加工、电镀、制革等行业。为了防止工业生产过程中循环水对设备的腐蚀，常须加入铬酸盐。工业部门排放的废水和废气，是环境中铬的人为来源。工业废水中的铬主要是三价化合物，冶金、水泥等工业，以及煤和石油燃烧的废气中，含有颗粒态的铬。由于排放到自然环境中的三价铬有可能会转变成毒性强的是六价铬，所以对污染物排放有严格的指标控制标准。三价铬和六价铬对人体健康都有害，被怀疑有致癌作用。一般认为六价铬的毒性强，易被人体吸收，而且可在体内蓄积。六价铬的毒性比三价铬要高100倍，是强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌。三价铬有致畸作用。

3、镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉的生物半衰期为10-30年，即使停止接触，大部分既往蓄积的镉仍继续停留在人体内。肾脏是镉最重要的蓄积部位和靶器官，严重的可导致肾衰竭；对骨骼的影响则是骨软化和骨质疏松；对其他的身体组织也会造成严重损伤。

4、砷及其化合物具有毒性，无机砷比有机砷的毒性大，三价砷比五价砷的毒性大。砷的氧化物(如三氧化二砷)和盐类绝大部分属高毒，而砷化氢则属剧毒物质，是目前已知的砷化合物中毒性最大的一个。过量的砷会干扰细胞的正常代谢，影响呼吸和氧化过程，使细胞发生病变。砷还可直接损伤小动脉和毛细血管壁，并作用于血管舒缩中枢，导致血管渗透性增加，引起血容量降低，加重脏器损害。三氧化二砷和三氧化砷对眼、上呼吸道和皮肤均有刺激作用。

5、铅经消化道吸收后，在人体内蓄积。主要存在于骨骼中，少量蓄积在肝、脑、肾和血液中，铅可以对造血系统造成危害，引起贫血和溶血。长期摄入铅后，可引起慢性铅中毒肾病。铅中毒还可导致人类死胎和流产、致癌、致突变。

6、随着工农业的迅速发展，汞在生产和使用过程中被大量排放，使得土壤受汞污染情况日趋严重。土壤汞污染的主要来源有大气沉降、污水灌溉、工业污染源(燃煤、氯碱工业、电池厂、冶炼、造纸等行业)、农业污染源(农药和化肥的使用)、含汞废弃物(温度计、废电池等)处理不当等。土壤中的汞及其化合物可通过食物链进入人体，对人体产生极大的危害。

7、目前针对重金属污染的治理方法包括物理、化学、生物法及不同方法联用，生物法在近年日益受到关注。生物化学法是一种处理重金属废水、污染土壤及相关加工副产物的重要手段，如微生物及藻类处理，可通过生物絮凝、吸附、氧化还原等特点实现重金属物质的转化，安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果也较好。生物法相比化学试剂具有可降解，不发生二次污染的特点，且其来源广泛，获取更为容易。重金属微生物固化作为一种利用微生物降低环境及副产物中重金属和植物体内积累的新型环保技术，能够有效解决农田土壤重金属污染问题。

8、但兼具铬(ⅵ)、镉(ⅱ)、砷(ⅲ)、铅(ⅱ)、汞(ⅱ)转化吸附的微生物鲜见报道，所以寻求一种能够应对多种重金属污染的广谱微生物具有较为重要的实际意义。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种假中间布鲁氏菌在制备高效吸附转化重金属的菌剂中的应用。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种假中间布鲁氏菌在制备高效吸附转化重金属的菌剂中的应用，所述菌剂包括保藏编号为cgmcc no.22904的假中间布鲁氏菌brucellapseudintermedia asag-d25菌株和/或其培养物。

4、本发明创造性地开发了保藏编号为cgmcc no.22904的假中间布鲁氏菌brucellapseudintermedia asag-d25菌株的新用途，其能够高效地吸附-转化多种类型的重金属离子，在治理重金属污染农副产品、重金属污染水体或重金属污染土壤中可以广泛应用，为处理重金属提供了新的策略，且处理成本较低，提升了环境和食品安全保障水平，增加经济效益；且其在吸附-转化重金属的同时，可提高自身的生物质和生物活性，为后续的资源利用提供可能。

5、优选地，所述重金属以离子形式存在，包括铬、镉、砷、铅或汞中的任意一种或至少两种的组合。

6、本发明所涉及的菌剂能够处理铬、镉、砷、铅或汞中的任意一种或者同时处理多种的组合，均有较高的效率。

7、优选地，所述菌剂为液态菌剂或固态菌剂。

8、示例性地，当所述菌剂为液态菌剂时，其制备方法可以是：

9、将相关菌株活化后接种于种子培养基中，培养至对数生长期，制得种子液；将所述种子液接种于发酵培养基中，培养至稳定期，制得所述液态菌剂。

10、示例性地，当所述菌剂为固态菌剂时，其制备方法可以是：

11、将上述液态菌剂经过干燥处理得到。

12、优选地，所述液态菌剂中活菌数超过1×107cfu/ml，例如1×107cfu/ml、5×107cfu/ml、1×108cfu/ml、1×109cfu/ml、1×1010cfu/ml、1×1011cfu/ml等；所述固态菌剂中活菌数超过1×108cfu/g，例如1×108cfu/g、1×109cfu/g、1×1010cfu/g、1×1011cfu/g、5×1011cfu/g、1×1012cfu/g等，上述数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

13、优选地，所述菌剂还包括谷氨酸棒杆菌菌株和/或其培养物。

14、本发明还创造性地开发了一种全新的菌种复配方式，即将假中间布鲁氏菌brucella pseudintermedia asag-d25菌株与谷氨酸棒杆菌菌株进行复配，发现两者能够相互配合、相互促进，在吸附-转化重金属的效果上协同增效，在使用菌量一致的情况下，与单一的asag-d25菌株或单一的谷氨酸棒杆菌菌株相比，两种菌的复配在上述功效的发挥上显著提高，获得了本领域技术人员难以预见的技术效果。

15、优选地，所述假中间布鲁氏菌brucella pseudintermedia asag-d25菌株与谷氨酸棒杆菌菌株的活菌数之比为(1-5):1，例如1:1、2:1、3:1、4:1、5:1等，该数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

16、基于asag-d25菌株与谷氨酸棒杆菌菌株的潜在相互作用关系，本发明还发现当两种菌株以上述特定的活菌数配比进行复合时，其在吸附-转化重金属的效果上更加显著。

17、优选地，所述菌剂为固态菌剂，所述菌剂还包括冻干保护剂。

18、优选地，所述冻干保护剂包括脱脂乳、明胶、糊精、阿拉伯胶、右旋糖酐、藻胶钠、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、乳糖、海藻糖、山梨醇或木糖醇中的任意一种或至少两种的组合。

19、优选地，所述高效吸附转化重金属的菌剂的使用方法包括：

20、将菌剂投放于重金属污染农副产品、重金属污染水体或重金属污染土壤中，使其转化、吸附重金属离子，即可。

21、asag-d25菌株在一定时间内生长繁殖，并通过细胞外部沉淀、细胞表面吸附和细胞内部解毒等多种机制，将重金属离子从水体、农副产品或土壤中去除或转化为低毒或无毒形式。同时，由于重金属离子对asag-d25菌株的胁迫作用，可诱导其产生抗性基因和分泌胞外多糖等物质，增加其生物质和生物活性。

22、具体地，所述高效吸附转化重金属的菌剂的使用方法包括：

23、(1)将菌剂投放在含有重金属离子的废水中，使其转化、吸附重金属离子，将重金属离子转化为低毒或无毒的形式；形成络合物；将络合物从废水中分离出来，收集并回收转化后的重金属。

24、(2)将菌剂投放于重金属污染农副产品，经过发酵，使菌株其转化、吸附重金属离子，将重金属离子转化为低毒或无毒的形式；通过洗涤过滤，将副产物与菌体分离。

25、(3)将菌剂加入重金属污染土壤，经过微生物转化-吸附作用，实现污染土壤中重金属的微生物固定。

26、优选地，所述重金属污染水体包括工业废水、冶炼废水、电镀废水、煤炭开采废水或医药废水。

27、优选地，所述菌剂还包括吸附剂，所述吸附剂选自沸石、高岭土、硅藻土、凹凸棒土、活性炭或壳聚糖中的任意一种或至少两种的组合。

28、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

29、本发明创造性地开发了保藏编号为cgmcc no.22904的假中间布鲁氏菌brucellapseudintermedia asag-d25菌株的新用途，其能够高效地吸附-转化多种类型的重金属离子，在治理重金属污染农副产品、重金属污染水体或重金属污染土壤中可以广泛应用，为处理重金属提供了新的策略，且处理成本较低，提升了环境和食品安全保障水平，增加经济效益；且其在吸附-转化重金属的同时，可提高自身的生物质和生物活性，为后续的资源利用提供可能。