CN104386828B - 利用柠檬酸杆菌厌氧和好氧下净化含四价硒污水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用柠檬酸杆菌在厌氧和好氧下净化含四价硒污水的方法，该方法是以美国模式培养物集存库购买的柠檬酸杆菌<i>Citrobacter？freundii</i>,StrainY9为菌种，在厌氧和好氧条件下将柠檬酸杆菌接种到含四价硒污水中，柠檬酸杆菌以柠檬酸钠、醋酸钠或硝酸钠作为电子供体，废水中四价硒为电子受体，经过生化处理后，柠檬酸杆菌<i>Citrobacter？freundii</i>,StrainY9将四价硒还原成元素硒，达到在厌氧和好氧条件下去除污水中四价硒的目的。该方法工艺简单，操作方便，处理成本低，处理范围大，无二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用柠檬酸杆菌Citrobacterfreundii,StrainY9在厌氧和好氧条件下净化含四价硒污水的方法，属于环境保护污水净化处理技术领域。
背景技术
硒是一种非金属元素，位于元素周期表第四周期第ⅥA族。尽管中国的大部分地区硒较缺乏，但是个别地区硒资源较为丰富。例如湖北恩施地区有着世界上稀少的独立硒矿床。硒在工农业上有着广泛的应用。由于硒具有良好的半导体性质和导电能力，硒在电子工业上被广泛用于生产电子产品，而且硒还被用于橡胶工业、玻璃和陶瓷业。农业上硒还可以被用于制造杀虫剂等。
硒虽然是人体所必须的微量元素之一，但是过量的硒对人体具有毒害作用。硒主要是通过人体的口、鼻和皮肤等进入体内和表层，引起急性或慢性毒性。硒中毒的主要症状是消瘦、无力、贫血、皮肤起疹、关节发炎、脱发、脱甲、牙釉受破坏形成褐黄色斑，严重者肠胃发炎、功能紊乱、肝脏受损甚至死亡。
硒污染在全球屡见不鲜。美国西南部地区硒污染比较严重，主要是土壤和水体硒含量很高，典型的例子就是加利福尼亚州Kesterson水库受农业排污水的影响使得水库硒污染严重超标，水库中的硒致使鱼类和水禽畸变甚至死亡。我国从鄂西南的恩施—长江三峡—向西北延伸至陕西紫阳为高硒地带，其中湖北恩施和陕西紫阳最为突出，在这两个地方因硒污染中毒的案例时有发生,最为著名的当属湖北恩施鱼塘坝人群硒中毒的爆发性流行。六十年代鱼塘坝出现了严重的硒中毒，据估计该地每人每日的硒摄取量高达30毫克以上，是我国人均日正常摄量的125-175倍，最后当地居民不得不全部迁移到外围安全地带使该地成为无人区。
一般硒污染水体中的硒主要以四价和六价硒为主，四价硒的水溶性更强，毒性更大，亟需处理。目前，四价硒的处理技术主要是物理修复、化学修以及包括植物修复和微生物修复在内的生物修复。物理和化学存在去处效果差、成本高、易造成二次污染等问题。现在生物修复获得了长足发展，目前被认为是简便有效，无污染的修复技术。植物修复虽然不存在二次污染的问题，但是植物修复的周期长，而且还存在富集植物的处理问题。微生物特别是细菌在生物修复领域具有举足轻重的地位，国外对硒的微生物修复研究较深入，取得了较大的进展。然而国内的研究相对较少。
耐硒细菌可以将水体中的四价硒还原为元素硒，元素硒不溶于水很难被生物吸收，因此可以达到去除水体硒污染的目的。然而在水体的实际修复过程中，水体表面属于好氧环境，水体底部则属于厌氧环境，单一的厌氧或者好氧细菌很难更好的去除水体硒污染。目前报道的硒还原细菌多为厌氧菌，也有报道证实好氧细菌也可以还原四价硒从而处理含硒污水。因此，利用既能在厌氧和好氧条件下还原硒的细菌处理四价硒污水能取得很好的去除效果。但目前国内利用既能在厌氧和好氧条件下生长的亚硒酸盐还原菌去除污水中四价硒的研究还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用柠檬酸杆菌Citrobacterfreundii,StrainY9在厌氧和好氧下净化含四价硒污水的方法，该方法通过美国模式培养物集存库购买的柠檬酸杆菌Citrobacterfreundii,StrainY9，在厌氧和好氧条件下将柠檬酸杆菌接种到含四价硒污水中，柠檬酸杆菌以柠檬酸钠、醋酸钠或硝酸钠作为电子供体，四价硒为电子受体，经过数天生化处理后，柠檬酸杆菌的还原作用将四价硒还原成元素硒，以达到在厌氧和好氧条件下去除污水中四价硒的目的。该方法工艺简单，操作方便，处理成本低，处理范围大，无二次污染。
本发明所述的一种利用柠檬酸杆菌在厌氧和好氧下净化含四价硒污水的方法，按下列步骤进行：
a、菌种富集培养：将柠檬酸杆菌Citrobacterfreundii,StrainY9的菌液按体积比为2％-10％的接种量转移到含1.0克/升磷酸氢二钾,0.1克/升氯化镁,2克/升酵母浸粉,2.95克/升柠檬酸钠液体培养基中，于温度10℃-30℃条件下进行富集培养3-10天；
b、接种净化处理：将步骤a富集得到的柠檬酸杆菌菌液按体积比3％-6％的接种量加入含四价硒初始浓度为1-10mmol/L,pH值为5.0-9.0的四价硒污水中，同时再加入10mmol/L的柠檬酸钠，分别在厌氧和好氧条件下，温度10℃-26℃生化处理5-10天；柠檬酸杆菌以柠檬酸钠、醋酸钠或硝酸钠作为电子供体，四价硒为电子受体，将四价硒还原为元素硒，在厌氧条件下四价硒的去除率达15-100％，在好氧条件下去除率为20-40％。
本发明所述的利用柠檬酸杆菌在厌氧和好氧下净化含四价硒污水的方法，该方法中所涉及的柠檬酸杆菌Citrobacterfreundii,StrainY9为美国模式培养物集存库ATCC，通过北京中原公司于2013年12月购买得到的。
本发明所述的利用柠檬酸杆菌在厌氧和好氧下净化含四价硒污水的方法，该方法处理含四价硒染水的效果：通过柠檬酸杆菌Citrobacterfreundii,StrainY9，在厌氧和好氧条件下将四价硒还原为元素硒，工艺简单，操作方便，处理成本低，处理范围大，无二次污染。四价硒初始浓度为1mmol/L-10mmol/L时，厌氧条件下四价硒的去除率达15-100％，在好氧条件下去除率为20-40％。
具体实施方式
下面是柠檬酸杆菌Citrobacterfreundii,StrainY9在厌氧和好氧条件下净化含四价硒污水的具体实施例：
从表中可以看出：各实施例配料并按所述方法即可达到去除四价硒，通过柠檬酸杆菌Citrobacterfreundii,StrainY9的还原作用将四价硒还原成元素硒，以达到在厌氧和好氧条件下去除污水中四价硒的目的。本发明的实施例均可实施，但不限于这些实施例。
Claims (1)
1.一种利用柠檬酸杆菌在厌氧和好氧下净化含四价硒污水的方法，其特征在于按下列步骤进行：
a、菌种富集：将柠檬酸杆菌Citrobacterfreundii,StrainY9的菌液按体积比为2%-10%的接种量转移到含1.0克/升磷酸氢二钾,0.1克/升氯化镁,2克/升酵母浸粉,2.95克/升柠檬酸钠液体培养基中，于温度10℃-30℃条件下进行富集培养3-10天；
b、接种净化处理：将步骤a富集得到的柠檬酸杆菌菌液按体积比3%-6%的接种量加入含四价硒初始浓度为1-10mmol/L,pH值为5.0-9.0的四价硒污水中，同时再加入10mmol/L的柠檬酸钠，分别在厌氧和好氧条件下，温度10℃-26℃生化处理5-10天；柠檬酸杆菌以柠檬酸钠、醋酸钠或硝酸钠作为电子供体，四价硒为电子受体，将四价硒还原为元素硒，在厌氧条件下四价硒的去除率达15-100%，在好氧条件下去除率为20-40%。
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