CN108893423A - 一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品，包括培养基和目标微生物，所述培养基包括营养基和营养液，所述营养液配方为：每1L水中含有琼脂10～20g、KH2PO4 0.2～0.7g、(NH4)2SO4 2.5～3.0g、CaSO4 0.5～1.5g、MgSO4·7H2O 1.5～2.5g、乳酸3.0～4.0g、酵母粉0.5～1.5g、抗坏血酸0.05～0.15g、巯基醋酸0.05～0.15g和FeSO4·7H2O 0.2～0.7g；所述目标微生物包括不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌，通过微生物生物代谢将铅锌离子富集钝化于细胞，并产生蛋白类生物可以结合吸附金属离子增加降解效率，该微生物制品具有较好的温度、pH等环境适应能力，达到了较好的修复效果。

Description

一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品及其制造方法
技术领域
本发明涉及环保微生物技术领域，尤其涉及一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品及其制造方法。
背景技术
申请号：201410682558.2，公开日：2015-04-22的中国专利，公开了一种采用苏云金芽孢杆菌和热带假丝酵母作为有效成份的重金属污染土壤治理剂，采用苏云金芽孢杆菌和热带假丝酵母作为有效成份的重金属污染土壤治理剂，该发明的生物修复剂可以吸附一定比例的重金属，并可在土壤中存留一段时间，但热带假丝酵母属厌氧菌类，在干燥通风的土壤中无法长期存活，另一方面，有效菌株未经针对性的重金属驯化，对对应重金属的耐受较差，集富效果也不好，且由于每种微生物都有其局限，因此其治理土壤的效果既不长效、也不全面。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品，包括培养基和目标微生物，所述培养基包括营养基和营养液，所述营养液配方为：每1L水中含有琼脂10～20g、KH2PO4 0.2～0.7g、(NH4) 2SO4 2.5～3.0g、CaSO4 0.5～1.5g、 MgSO4·7H2O 1.5～2.5g、乳酸3.0～4.0g、酵母粉0.5～1.5g、抗坏血酸0.05～0.15g、 巯基醋酸0.05～0.15g和FeSO4·7H2O 0.2～0.7g；所述目标微生物包括不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌。
所述营养基为粉末状营养基，包括以重量比5：2：3的比例机械混合的蛋白类低成本植物粉末、能量类低成本植物基材粉末和腐熟堆肥。
蛋白类低成本植物基材优选为黄豆，能量类低成本植物基材优选为玉米或花生，腐熟堆肥包括腐叶土、植物秸秆、碱蓬和石膏粉。
所述腐熟堆肥的含水量控制在30～50％重量比之间。
所述营养液的pH值为7.0～7.5。
一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品的制造方法，包括如下步骤：
S1：取植物秸秆，并将植物秸秆粉碎至100～200目，然后加入腐叶土、碱蓬和石膏粉，搅拌均匀后获得物料堆，将物料堆放置在露天土坑中，并使用塑料薄膜将土坑密封发酵备用；
S2：步骤S1中物料堆温上升40～60℃时，及时翻堆，增加透气性，促进水分散失，这样发酵10～15天，至堆放温度不再上升为止，获得腐熟堆肥；
S3：选用蛋白类低成本植物基材和能量类低成本植物基材，采用机械压榨分别提取基材中的油脂，将去油后的植物残渣晒干待用；
S4：将植物残渣磨成粉末状，采用150℃～200℃的温度，将获得的粉末状植物残渣进行高温除菌和烘焙除水，然后与步骤S2中获得的腐熟堆肥充分混合，即可获得营养基；
S5：将营养基与营养液混合后，平均分成四份，得到培养基，调节培养基的pH至6.0～6.5,并进行常规灭菌处理，按液体质量6～9%无菌操作分别在四份培养基上接入不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌，恒定温度35±1℃，搅拌速度200～250rpm，通风量0.27～0.30M3/min，罐压0.07～0.08MPa，持续发酵72～76hr，显微镜检测计数发酵液中细胞数达2.0×109个/mL时终止发酵；
S6：分别收集不受S5中获得的不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌，用酵母分离离心机离心分离除去培养基中的水，把离心获得的不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌进行纯化，然后充分搅拌混合均匀，获得目标微生物。
本发明提供的一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品及其制造方法，通过微生物生物代谢将铅锌离子富集钝化于细胞，并产生蛋白类生物可以结合吸附金属离子增加降解效率，该微生物制品具有较好的温度、pH等环境适应能力，达到了较好的修复效果。
球形红细菌适宜生长PH值为8～10，与一般干燥盐碱地的正常PH值相当，能长久地在干燥盐碱地中生存，同时由于其属于需氧菌，在翻犁后的盐碱地中不会由于有氧环境快速死亡，使治理效果更长效。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品，包括培养基和目标微生物，所述培养基包括营养基和营养液，所述营养液配方为：每1L水中含有琼脂10g、KH2PO4 0.2g、(NH4)2SO4 3.0g、CaSO4 1.5g、 MgSO4·7H2O 1.5g、乳酸4.0g、酵母粉0.5g、抗坏血酸0.15g、 巯基醋酸0.15g和FeSO4·7H2O 0.7g；所述目标微生物包括不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌。
所述营养基为粉末状营养基，包括以重量比5：2：3的比例机械混合的蛋白类低成本植物粉末、能量类低成本植物基材粉末和腐熟堆肥。
蛋白类低成本植物基材优选为黄豆，能量类低成本植物基材优选为玉米或花生，腐熟堆肥包括腐叶土、植物秸秆、碱蓬和石膏粉。
所述腐熟堆肥的含水量控制在30％重量比之间。
所述营养液的pH值为7.0。
一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品的制造方法，包括如下步骤：
S1：取植物秸秆，并将植物秸秆粉碎至200目，然后加入腐叶土、碱蓬和石膏粉，搅拌均匀后获得物料堆，将物料堆放置在露天土坑中，并使用塑料薄膜将土坑密封发酵备用；
S2：步骤S1中物料堆温上升60℃时，及时翻堆，增加透气性，促进水分散失，这样发酵10天，至堆放温度不再上升为止，获得腐熟堆肥；
S3：选用蛋白类低成本植物基材和能量类低成本植物基材，采用机械压榨分别提取基材中的油脂，将去油后的植物残渣晒干待用；
S4：将植物残渣磨成粉末状，采用200℃的温度，将获得的粉末状植物残渣进行高温除菌和烘焙除水，然后与步骤S2中获得的腐熟堆肥充分混合，即可获得营养基；
S5：将营养基与营养液混合后，平均分成四份，得到培养基，调节培养基的pH至6.5,并进行常规灭菌处理，按液体质量6%无菌操作分别在四份培养基上接入不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌，恒定温度35±1℃，搅拌速度250rpm，通风量0.27M3/min，罐压0.08MPa，持续发酵76hr，显微镜检测计数发酵液中细胞数达2.0×109个/mL时终止发酵；
S6：分别收集不受S5中获得的不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌，用酵母分离离心机离心分离除去培养基中的水，把离心获得的不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌进行纯化，然后充分搅拌混合均匀，获得目标微生物。
本发明提供的一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品及其制造方法，通过微生物生物代谢将铅锌离子富集钝化于细胞，并产生蛋白类生物可以结合吸附金属离子增加降解效率，该微生物制品具有较好的温度、pH等环境适应能力，达到了较好的修复效果。
球形红细菌适宜生长PH值为8～10，与一般干燥盐碱地的正常PH值相当，能长久地在干燥盐碱地中生存，同时由于其属于需氧菌，在翻犁后的盐碱地中不会由于有氧环境快速死亡，使治理效果更长效。
在球形红细菌的修复作用下，土壤中铅的形态发生了明显变化，从不稳定的可交换态、有机结合态向更稳定的残渣态转化。修复后土壤中小麦幼苗根内金属铅浓度明显低于修复前小麦根内金属铅浓度，其减小的幅度在10％～26.2％之间，说明球形红细菌的修复效率最高达26.2％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品，包括培养基和目标微生物，其特征在于：所述培养基包括营养基和营养液，所述营养液配方为：每1L水中含有琼脂10～20g、KH2PO40.2～0.7g、(NH4) 2SO4 2.5～3.0g、CaSO4 0.5～1.5g、 MgSO4·7H2O 1.5～2.5g、乳酸3.0～4.0g、酵母粉0.5～1.5g、抗坏血酸0.05～0.15g、 巯基醋酸0.05～0.15g和FeSO4·7H2O0.2～0.7g；所述目标微生物包括不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌。
2.根据权利要求1所述的一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品，其特征在于：所述营养基为粉末状营养基，包括以重量比5：2：3的比例机械混合的蛋白类低成本植物粉末、能量类低成本植物基材粉末和腐熟堆肥。
3.根据权利要求2所述的一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品，其特征在于：蛋白类低成本植物基材优选为黄豆，能量类低成本植物基材优选为玉米或花生，腐熟堆肥包括腐叶土、植物秸秆、碱蓬和石膏粉。
4.根据权利要求3所述的一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品，其特征在于：所述腐熟堆肥的含水量控制在30～50％重量比之间。
5.根据权利要求1所述的一种治理重金属污染盐碱地的微生物制品，其特征在于：所述营养液的pH值为7.0～7.5。
6.一种权利要求1所述的治理重金属污染盐碱地的微生物制品的制造方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：取植物秸秆，并将植物秸秆粉碎至100～200目，然后加入腐叶土、碱蓬和石膏粉，搅拌均匀后获得物料堆，将物料堆放置在露天土坑中，并使用塑料薄膜将土坑密封发酵备用；
S2：步骤S1中物料堆温上升40～60℃时，及时翻堆，增加透气性，促进水分散失，这样发酵10～15天，至堆放温度不再上升为止，获得腐熟堆肥；
S3：选用蛋白类低成本植物基材和能量类低成本植物基材，采用机械压榨分别提取基材中的油脂，将去油后的植物残渣晒干待用；
S4：将植物残渣磨成粉末状，采用150℃～200℃的温度，将获得的粉末状植物残渣进行高温除菌和烘焙除水，然后与步骤S2中获得的腐熟堆肥充分混合，即可获得营养基；
S5：将营养基与营养液混合后，平均分成四份，得到培养基，调节培养基的pH至6.0～6.5,并进行常规灭菌处理，按液体质量6～9%无菌操作分别在四份培养基上接入不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌，恒定温度35±1℃，搅拌速度200～250rpm，通风量0.27～0.30M3/min，罐压0.07～0.08MPa，持续发酵72～76hr，显微镜检测计数发酵液中细胞数达2.0×109个/mL时终止发酵；
S6：分别收集不受S5中获得的不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌，用酵母分离离心机离心分离除去培养基中的水，把离心获得的不解糖假苍白杆菌、球形红细菌、黄色微球菌PS5及白腐真菌进行纯化，然后充分搅拌混合均匀，获得目标微生物。
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