CN102559514A - 一种用于重金属污染土壤淋滤修复的菌株及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于重金属污染土壤淋滤修复的菌株及其应用，菌株Penicillium Chrysogenum F1，保藏号为CGMCC No.5599。该菌株在代谢过程中能产生大量有机酸，这些有机酸能溶解污染土壤中的重金属。将该菌株用于淋滤受重金属污染的土壤，土壤中重金属Pb，Zn，Cu和Cd的含量由原来的Pb1889.6mg/kg，Zn 5682mg/kg，Cu 1848.6mg/kg和Cd 48.4mg/kg降低至Pb1616.74mg/kg，Zn2625.08mg/kg，Cu 822.07mg/kg和Cd17.80mg/kg。

Description

一种用于重金属污染土壤淋滤修复的菌株及其应用方法
技术领域
本发明涉及一种用于环境污染治理的菌株，特别涉及一种用于重金属重污染场地生物淋滤修复的菌株及其应用方法。
背景技术
随着工业、城市污染的加剧和农用化学物质种类、数量的增加，土壤重金属污染日益严重。土壤中有害重金属积累到一定程度，不仅会导致土壤退化，农作物产量和品质下降，而且还可以通过径流、淋失作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能直接毒害植物或通过食物链途径危害人体健康。生物淋滤修复重金属污染土壤的方法由于其成本低、无二次污染和操作简单等优点而日益引起广大环保工作者极大的兴趣。分离驯化获得高淋滤效率的功能菌一直是研究者们致力开展的一项工作。国内外在这方面的报道较多，已分离能用于生物淋滤的菌株有多种，主要有氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusthiooxidans)、氧化硫硫杆菌(sulfur-oxidizing bacteria)、黑曲霉(Aspergillusniger)和简青霉(Penicillium simplicissimum)。但是，迄今为止，尚未见用Penicillium Chrysogenum淋滤重金属污染土壤的报道。因此，本发明为重金属污染土壤生物修复提供了新的微生物资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于重金属重污染场地淋滤修复的菌株和应用方法，该菌株代谢过程中能产生大量有机酸。将该菌株产生的有机酸用于重金属污染土壤的治理，成本低，操作简单，无二次污染。
一种用于重金属污染土壤淋滤修复的菌株，所述菌株为PenicilliumChrysogenum F1，CGMCC No.5599。
所述的菌株培养在改良察氏液体培养基中，代谢过程中产生有机酸；改良察氏液体培养基组成为：90g葡萄糖，1g K2HPO4，3g NaNO3，0.5g MgSO4，0.5gKCl，0.01g FeSO4，加水至1L，用0.1mol/L HCl调节培养基pH＝7.0。
所述的菌株产有机酸的温度范围25℃-30℃；所述的菌株产有机酸的种类包括葡萄糖酸、柠檬酸、丙酮酸等。
发明人采集湖南某大型冶炼厂废渣堆放场污染土壤，经过筛选、分离和纯化，得到一株产有机酸的菌株，经鉴定，该菌株的18s rDNA基因序列与Penicillium Chrysogenum strain ATCC 10002的18s rDNA有100％的相似性，该菌株的ITS基因序列与Penicillium Chrysogenum strain ATCC 11709ITS基因序列有100％的相似性，命名为Penicillium ChrysogenumF1。该菌株已于2011年12月15日向中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)提交专利生物保藏，保藏号为CGMCC No.5599。该菌株可用于重金属污染土壤淋滤修复。
本发明菌株接种于改良察氏液体培养基中，改良察氏液体培养基组成为：葡萄糖90g，K2HPO4 1g，NaNO3 3g，MgSO4 0.5g，KCl 0.5g，FeSO4 0.01g，加H2O至1L，用0.1mol/L HCl调节pH＝7.0。从培养的第三天开始用pH计(pHS-3B)测量培养基pH值，发现培养基pH值不断往下降，直至降到pH＝2.9左右。
取49mL改良察氏液体培养基装入250mL锥形瓶中灭菌，接种约107数量级孢子液1mL，置于恒温震荡培养箱中(25℃，120r/min)震荡培养7天后加入2.5g灭菌土壤。实验分成2组，第一组即先培养菌7天，再加土壤，第二组为对照，只加土壤，不接种孢子液。每组实验三个重复。15天后取出过滤，滤液用于测重金属浓度，此浓度为淋滤后浓度，重金属浓度的测量采用ICP-AES测量。经检测，土壤中重金属Pb，Zn，Cu和Cd的含量由原来的Pb1889.6mg/kg，Zn 5682mg/kg，Cu 1848.6mg/kg和Cd 48.4mg/kg降低至Pb1616.74mg/kg，Zn2625.08mg/kg，Cu 822.07mg/kg和Cd17.80mg/kg。Pb的去除率14％，Zn的去除率54％，Cd的去除率63％，Cu的去除率56％(图1)。
附图说明
图1：用本发明菌株淋滤土壤效果图；
图2：本发明的菌株形态图；
图3：本发明菌株的系统发育分析树。
具体实施方式：
以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。
实施例1：菌株真菌学特征及生物学鉴定
在载玻片的一侧滴加50％乙醇一滴，用解剖针挑取少量菌块浸入乙醇洗滴，在同一玻片的另一侧加一滴蒸馏水，将洗去分生孢子的菌丝置于蒸馏水中，用解剖针将菌丝尽量分散，盖上盖玻片，用橡皮轻轻敲击，置于显微镜下放大200倍(10×*20×)观察。菌株外形呈现扫帚状，扫帚尖端有附着孢子，外形与青霉属菌株类似(图2)。
挑取单菌落的孢子接种于改良察氏液体培养基中，置于30℃恒温震荡培养箱中培养，7天后过滤菌液，提取菌丝体DNA，并进行PCR扩增。按TIANGEN公司DNA回收试剂盒操作进行PCR扩增目的片段割胶回收，琼脂糖凝胶DNA回收后的片段进一步纯化按TIANGEN公司DNA纯化试剂盒操作进行，目的DNA片断(割胶回收产物)与pGM-T载体连接，将连接产物进行热击转化，挑取过夜培养后转化平板上得到的白色菌落进行核酸序列的测定。18s rDNA和ITS基因序列和Genbank中已登录的18s rDNA和ITS基因序列进行核苷酸同源性比较，与Penicillium Chrysogenum 18s rDNA和ITS有100％的相似性，将该菌株命名为Penicillium Chrysogenum F1。该菌株的系统发育分析树见图3。
实施例2：Penicillium Chrysogenum F1产有机酸的测定
采用高效液相色谱法测定用改良的察氏固体培养基培养PenicilliumChrysogenum F1 15天后培养基中有机酸的种类和含量。具体实验条件如下：在210nm波长下，使用C-18柱(250mm×4.6mm)和二极管阵列检测器，0.01mol/L KH2PO4-H3PO4和3％甲醇(v/v)溶解于去离子水中，用H3PO4调节pH值到2.6的溶液作为流动相，测量时流速为0.5uL/min。培养15天后，在培养基中检测出了葡萄糖酸、丙酮酸、柠檬酸，表明Penicillium ChrysogenumF1在代谢过程中产生了葡萄糖酸、丙酮酸、柠檬酸等有机酸(表1)。滞留时间3.512min时，葡萄糖酸的浓度为14.40mg/L，滞留时间5.272min时，丙酮酸的浓度达488.20mg/L。
表1 Penicillium Chrysogenum F1产生的有机酸
Figure BDA0000126626010000041
实施例3：湖南株洲某冶炼厂厂区外污染农田土壤修复
分别挑取Penicillium chrysogenum F1菌落，于察氏固体培养基(蔗糖30g，K2HPO4 1g，NaNO3 3g，MgSO4 0.5g，KCl 0.5g，FeSO4 0.01g，琼脂20g，加H2O至1L；用0.1mol L-1HCl调节培养基pH值至6.7)培养以获取菌株孢子用于接种，7天后，用无菌枪头吸取无菌水冲洗Penicillium chrysogenum F1的菌落表面，制备Penicillium chrysogenum F 1107数量级孢子液。
将采集到的湖南株洲某冶炼厂厂区外农田土壤，风干，磨碎，过2mm孔径筛，置于150℃灭菌锅中灭菌30min。称葡萄糖90g，K2HPO4 1g，NaNO3 3g，MgSO40.5g，KCl 0.5g，FeSO40.01g溶于H2O 1L，用0.1mol L-1HCl调节培养基pH值至7.0制备改良察氏液体培养基。取49mL已配好的改良察氏液体培养基，装入250mL锥形瓶中，置于150℃灭菌锅中灭菌30min。灭菌完毕冷却后，接种1mL107数量级上述孢子液于灭菌改良察氏液体培养基中，置于25℃恒温振荡培养箱中培养7天，得到生物淋滤用的菌液。往2.5g灭菌土壤中加入50mL菌液，放回恒温振荡培养箱中淋滤8天，取出过滤，滤液用于测定重金属浓度。经检测，土壤Pb的去除率达到50％，Cd的去除率达到74％，Zn的去除率达到72％，Cu的去除率达到61％。

Claims (4)

1.一种用于重金属污染土壤淋滤修复的菌株，其特征在于，所述菌株为Penicillium Chrysogenum F1，CGMCC No.5599。
2.权利要求1所述的菌株的应用方法，其特征在于，将所述的菌株培养在改良察氏液体培养基中，代谢过程中产生有机酸；改良察氏液体培养基组成为：90g葡萄糖，1g K2HPO4，3g NaNO3，0.5g MgSO4，0.5g KCl，0.01g FeSO4，加水至1L，用0.1mol/L HCl调节培养基pH＝7.0。
3.如权利要求2所述的应用方法，其特征在于，所述的菌株产有机酸的温度范围25℃-30℃。
4.如权利要求2所述的应用方法，其特征在于，所述的菌株产有机酸的种类包括葡萄糖酸、柠檬酸、丙酮酸。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103627642A (zh) * 2013-12-16 2014-03-12 华中农业大学 一株产黄青霉ch03菌株及其在修复土壤重金属污染中的应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024078C1 (ru) * 1992-04-14 1994-11-30 Акционерное общество закрытого типа "Эдем" Способ биологической очистки жидкостей от радионуклидов и тяжелых металлов и штамм гриба penicillium chrysogenum bkmf - 3330д, используемый для получения биомассы, извлекающей радионуклиды и тяжелые металлы из жидкостей
US7146645B1 (en) * 1999-12-30 2006-12-05 Nokia Mobile Phones Ltd. Dedicated applications for user stations and methods for downloading dedicated applications to user stations
CN1887382A (zh) * 2006-07-18 2007-01-03 哈尔滨工业大学 一种有效去除垃圾焚烧飞灰中重金属的方法
CN101624300A (zh) * 2009-08-03 2010-01-13 安徽莱姆佳肥业有限公司 去除固体有机废弃物堆肥中重金属的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024078C1 (ru) * 1992-04-14 1994-11-30 Акционерное общество закрытого типа "Эдем" Способ биологической очистки жидкостей от радионуклидов и тяжелых металлов и штамм гриба penicillium chrysogenum bkmf - 3330д, используемый для получения биомассы, извлекающей радионуклиды и тяжелые металлы из жидкостей
US7146645B1 (en) * 1999-12-30 2006-12-05 Nokia Mobile Phones Ltd. Dedicated applications for user stations and methods for downloading dedicated applications to user stations
CN1887382A (zh) * 2006-07-18 2007-01-03 哈尔滨工业大学 一种有效去除垃圾焚烧飞灰中重金属的方法
CN101624300A (zh) * 2009-08-03 2010-01-13 安徽莱姆佳肥业有限公司 去除固体有机废弃物堆肥中重金属的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SKOWTONSKI.T等: "Heavy metal removal by the waste biomass of Penicillium Chrysogenum", 《WATER QUALITY RESEARCH JOURNAL OF CANADA》, vol. 36, no. 4, 31 December 2001 (2001-12-31), pages 793 - 803 *
汤岳琴等: "产黄青霉废菌体对铅的吸附机理研究", 《四川大学学报（工程科学版）》, vol. 33, no. 3, 31 May 2001 (2001-05-31), pages 50 - 54 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103627642A (zh) * 2013-12-16 2014-03-12 华中农业大学 一株产黄青霉ch03菌株及其在修复土壤重金属污染中的应用
CN103627642B (zh) * 2013-12-16 2015-05-20 华中农业大学 一株产黄青霉ch03菌株及其在修复土壤重金属污染中的应用

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