您所在的位置: 成果库 一种可去除镉离子的菌株及其应用

一种可去除镉离子的菌株及其应用

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-06-27 10:48:16

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江苏无锡市| 朱建萍 | 2022-11-28 14:56:09

本发明公开了一种可去除镉离子的菌株及其应用,属于生物工程技术领域。本发明从自然界中取样获得重金属耐受菌株,并采用24深孔板筛选的方法对其进行重金属吸附实验从而获得可以高效去除重金属离子镉离子的菌株,经鉴定,该菌株为乙酰微小杆菌Exiguobacterium acetylicum,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏号为GDMCC No:61321;采用本发明提供的菌株在废水中吸附镉离子,吸附48h时,其去除率最高,可高达73.44%

本发明还提供了一种去除废液中镉离子的方法,所述方法为,将上述乙酰微小杆菌Exiguobacterium acetylicum LBBE-U1,或上述菌剂添加至含有镉离子的废液中,进行反应。

在本发明的一种实施方式中,向废液中所添加的乙酰微小杆菌Exiguobacteriumacetylicum LBBE-U1的OD600值至少为0.5。

在本发明的一种实施方式中,所述反应为,在25~30℃,180~220rpm条件下反应0.5h~48h。

在本发明的一种实施方式中,所述反应为,在30℃、220rpm条件下反应48h。

在本发明的一种实施方式中,所述废液中镉离子浓度至少为5mg/L。

在本发明的一种实施方式中,所述废液为矿冶、机械制造、化工、电子、仪表工业的生产过程中的产生重金属废水。

本发明还提供了上述乙酰微小杆菌Exiguobacterium acetylicum LBBE-U1在制备去除废液中镉离子的产品中的应用。

随着我国工业化的快速发展,自然水体、土壤环境中的重金属污染日趋严重,重金属污染主要有铜、镉、铅、汞、六价铬等代表性重金属离子,通常来自电镀、塑料制造、采矿和冶金过程等。我国重金属污染存在量大、面广、难处理的现象,时刻危害着生态可持续发展,更对人们的健康构成重大威胁,因此,高效治理环境中重金属污染刻不容缓。

目前常用的去除重金属的方法,主要为化学法、物理法及微生物吸附技术。同传统的化学法、物理化学法相比,微生物吸附技术是近期研究的一类新型、高效的去除重金属的方法,具有费用低、能耗小、无二次污染的特点;但是目前,采用微生物吸附技术往往存在吸附效率低,吸附周期长的缺点,因而限制其应用。例如,Li D等(Adsorption of heavymetal tolerance strains to Pb2+and Cd2+in wastewater[J].Environmental Scienceand Pollution Research,2018,25(32):32156-32162)从重金属废料堆积区获得的土壤中筛选出对重金属Cd2+具有高耐受性的短杆菌,将该菌株制备成固定化微生物吸附剂,当其浓度为10g/L,溶液中的Cd2+初始浓度为33.42mg/L时,吸附在40min后达到平衡,但是,该菌株使用时需要的菌浓很高,并且其对Cd2+的最大吸附率仅为57.50%。

又如,Deng Y等(Screening and Identifying a Cadmium-resistant Fungusand Characterizing its Cadmium Adsorption[J].Polish Journal of EnvironmentalStudies,2017,26(3):1011-1021)从镉污染的水稻土中分离出的抗镉真菌菌株(CN35)当其添加0.5g的湿菌丝(新鲜菌丝的水分为83%),培养基溶液当中镉离子的浓度为100mg/L时,该菌株CN 35对Cd的吸附率为35%左右,但其吸附周期为7天,周期太长。

综上,现有技术当中公开的菌株对于溶液当中镉离子的吸附能力不高,或者吸附周期太长,均不利于在工业当中大规模的应用,因此,如何得到一株对镉离子吸附能力强且吸附周期短的菌株,成为亟待解决的问题。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀,源起1902年创建的三江师范学堂,历经国立中央大学、南京大学等发展时期;1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校,成立无锡轻工业学院;1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院;1995年更名为无锡轻工大学;2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学;2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

本发明通过建立一种新型的利用显色法检测重金属离子含量以及利用24深孔板筛选的方法,筛选得到了一株可高效去除镉离子的菌株,经鉴定,该菌株为乙酰微小杆菌Exiguobacterium acetylicum,并在模拟废水样中得到应用,具有显著镉离子去除效果;采用本发明提供的菌株在废水中吸附镉离子,吸附48h时,其去除率最高,可高达73.44%;同时,本发明提供的乙酰微小杆菌Exiguobacterium acetylicum LBBE-U1可在废水环境中稳定的生长,因此,该菌株在工业上具有广泛的应用前景。

科技成果只有通过实施开发应用,使其转化为生产力,才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力,期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。