CN111807523A - 一种镉污染沉积物的高效微生物修复方法 - Google Patents

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Abstract

一种针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，包括以下步骤：步骤1，取天然水库底泥进行SRB的富集、驯化与扩大培养，得到纯化SRB菌液；步骤2，将扩大培养后的纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物；步骤3，每隔一段时间采集利用纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复的Cd污染沉积物；联合修复的Cd污染沉积物中科水平上的典型SRB的优势菌种类型包括脱硫叶菌科、脱硫肠状菌科、脱硫杆菌科、硫还原菌科以及脱硫弧菌科。该方法便于实现原位修复，具有操作简便、修复效果好、环境友好等优点。能够增强Cd的固定化效果，并快速降低上覆水镉含量，且当镉污染沉积物的上覆水环境中持续有新增镉污染时，本发明所述方法能够实现持续高效修复。

Description

一种镉污染沉积物的高效微生物修复方法
技术领域
本发明涉及重金属污染物修复技术领域，特别是一种镉污染沉积物的纳米材料联合微生物的修复方法。
背景技术
由于重金属的高毒性、不可降解性以及随食物链富集等特性，水体重金属污染对生态环境以及人类健康都有着严重危害。然而，水环境中的重金属在吸附、沉淀与共沉淀和生物活动等共同作用下最终汇集于沉积物中，导致沉积物重金属污染更加严峻。另外，沉积物在重金属的运输、形态转化以及食物链传递过程中发挥着关键作用。一旦沉积物受到自然或者人为活动的扰动，积累在沉积物中的重金属就会有再一次释放到水环境中的风险，因此，修复被重金属污染的沉积物得到了广泛关注。
沉积物中重金属的迁移率和生物危害性主要取决于其化学形态，而不是其总量，因此，将重金属较为活跃的形态转化成一种更稳定的形态，同样可以降低对水体生态环境以及人类健康产生毒性的风险。硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria，SRB)能将SO42-还原成S2-，随后S2-与重金属结合形成金属沉淀物以达到固定沉积物中重金属的效果，从而被认为是目前有着较好前景的沉积物重金属固定化技术之一。然而，SRB的生物固定化技术在实际应用中却存在许多困难，例如，公布号为CN107138521A、发明名称为“一种镉污染底泥的微生物修复方法”的发明专利，在SRB加入到沉积物系统后，需要长达166天的时间才能达到一定修复效果。这主要是因为一些环境条件，如pH、氧化还原电位、电子供体等等指标并不能满足SRB的生长和工作，导致SRB需要较长时间来适应研究体系的环境。因此，需要找到能为SRB提供理想环境条件的协同物质，来促进SRB进行异化硫酸盐还原过程，从而强化SRB的生物固定化修复效果。
发明内容
本发明提供一种镉污染沉积物的高效微生物修复方法，该方法利用分离鉴定后的纯化SRB联合纳米零价铁对被Cd污染的沉积物体系进行联合修复，不仅大幅降低了修复时间，还有效降低沉积物中Cd的释放风险及上覆水的Cd含量，使得沉积物中Cd的活跃态下降，稳定态升高，实现了有效的原位修复。
本发明技术方案如下：
一种针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，包括以下步骤：
步骤1，针对镉污染沉积物，取天然水库底泥进行SRB的富集、驯化与扩大培养，得到纯化SRB菌液；所述纯化SRB菌液中，丰度较高的SRB菌种是脱硫弧菌。
步骤2，将扩大培养后的纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物；
步骤3，每隔一段时间采集利用纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复的Cd污染沉积物，监控其微生物群落组成以及典型SRB的优势菌种，并监控Cd污染沉积物的修复情况；所述纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复的Cd污染沉积物中科水平上的典型SRB的优势菌种类型包括Desulfobulbaceae脱硫叶菌科、Desulfomicrobiaceae脱硫肠状菌科、Desulfobacteraceae脱硫杆菌科、Desulfurellaceae硫还原菌科以及Desulfovibrionaceae脱硫弧菌科。
作为优选，所述纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物时，科水平上的典型SRB包括Desulfobulbaceae脱硫叶菌科、Desulfomicrobiaceae脱硫肠状菌科、Desulfobacteraceae脱硫杆菌科、Desulfurellaceae硫还原菌科以及Desulfovibrionaceae脱硫弧菌科，其相对丰度分别为：0.50％～5.76％、0.20％～3.02％、0.59％～1.92％、0.51％～1.42％以及0.33％～1.46％。
作为优选，该丰度优选为：1.17％～5.76％、1.16％～3.02％、0.76％～1.92％、0.65％～1.42％以及0.67％～1.46％。
作为优选，所述步骤1中，所述SRB的富集、驯化的培养基为PostgateB培养基，所述PostgateB培养基包括以下重量的原料：0.5g的KH2PO4，1g的NH4Cl，1g的CaSO4，2g的MgSO4·7H2O，2g的乳酸钠，1g的酵母膏，0.1g的抗坏血酸，0.1g的巯基醋酸，0.5g的FeSO4·7H2O，使用超纯水定容至1L；所述SRB的扩大培养的培养基为改进PostgateB培养基，所述改进PostgateB培养基包括以下重量的原料：0.5g的KH2PO4，1g的NH4Cl，1g的CaSO4，2g的MgSO4·7H2O，2g的乳酸钠，1g的酵母膏，0.1g的抗坏血酸，0.1g的巯基醋酸，0.25g的Na2SO4，使用超纯水定容至1L。
作为优选，所述步骤1中，所述SRB的菌种富集操作为：挑取水库天然底泥样品，放入具塞玻璃管中，加入0.75％的生理盐水，得到底泥浓度为0.1g/mL的底泥稀释液；摇匀后，吸取2mL的底泥稀释液加入到灭菌后的含有300mL所述PostgateB培养基的锥形瓶中；用封口膜密封锥形瓶，将其放入30℃恒温培养箱中培养；2～3天后，富集到初级SRB菌液。
作为优选，所述步骤1中，所述SRB的菌种驯化操作为：使用无菌注射器取出5mL富集得到的初级SRB菌液，转移到装有60mL所述PostgateB培养基的厌氧瓶中，在恒温培养箱中30℃避光培养5～7天；并重复该过程3次，得到纯化SRB菌液；所述纯化SRB菌液中，丰度较高的SRB菌种是脱硫弧菌。
作为优选，所述步骤1中，所述SRB的菌种扩大培养操作为：取新制的改进PostgateB培养基分装到厌氧瓶中，同时每300mL改进PostgateB培养基中加入30mL的所述纯化SRB菌液，放入恒温培养箱中30℃避光培养，得到相应扩大培养后的纯化SRB菌液。
作为优选，所述步骤1中，所述PostgateB培养基和改进PostgateB培养基的配制方法均包括：称取合适比例的上述成分原料，将除乳酸钠以外的成分原料放入三颈圆底烧瓶中，并加入超纯水定容，将定容后的三颈圆底烧瓶放入电磁搅拌加热套中，使加入的成分原料煮沸溶解；煮沸溶解后调低温度保持微沸状态30min，微沸状态保持期间由三颈圆底烧瓶的侧方开口伸入气针保持N2 0.15MPa的氮吹环境；在煮沸过程中及微沸状态保持中，在三颈圆底烧瓶的中间开口使用循环水冷却器冷凝回流，回流管水温为15℃；对其稍加冷却后添加2g乳酸钠，摇匀后装入厌氧瓶，并使用1mol/L的NaOH溶液将培养基的pH值调至7.3±0.2后，在121℃灭菌20min。
作为优选，所述纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物的修复效果，选用上覆水Cd含量以及沉积物中的Cd化学形态进行表征；修复15天时，修复效果为：上覆水中Cd含量至少降低98.03％；可交换态至少降低88.81％、碳酸盐结合态至少降低54.69％、铁锰氧化物结合态至少增加5.71倍、有机物结合态至少增加4.77倍以及残渣态至少增加1.12倍。
作为优选，所述纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物，至少能够持续高效修复60天，持续高效修复的含义为：上覆水中Cd含量至少降低84.2％，并能够在高效修复期间一直维持在5ug/L以下；可交换态含量在高效修复期间可维持在25.53％以下，其中，可交换态含量在未进行修复时至少为40.37％。
本发明相对于现有技术优势在于：
本发明所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，可以将Cd向稳定态转化，降低沉积物向上覆水释放Cd的能力，降低Cd的毒性风险。其可以应用于原位修复，增强Cd的固定化效果，并能快速降低上覆水镉含量，将原来需要50-166天修复才能达到较好修复效果，缩减至15天。且当镉污染沉积物的上覆水环境中持续有新增镉污染时，本发明所述方法能够持续高效修复至少60天。其中，持续高效修复的含义为：上覆水中Cd含量至少降低84.2％，并能够在高效修复期间一直维持在5ug/L以下，其中，5ug/L的限值是《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》中对II～IV类地表水基本项目标准限值的规定中的限值(II～IV类地表水的重金属镉(Cd)标准限值为5ug/L)。故而本发明所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法具有操作简便、修复效果好、环境友好等优点。
本发明所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，在沉积物体系中加入了纳米零价铁和纯化SRB菌液后，使得沉积物中科水平上的典型SRB改变为：Desulfobulbaceae脱硫叶菌科、Desulfomicrobiaceae脱硫肠状菌科、Desulfobacteraceae脱硫杆菌科、Desulfure-llaceae硫还原菌科以及Desulfovibrionaceae脱硫弧菌科，它们的相对丰度分别为：0.50％～5.76％、0.20％～3.02％、0.59％～1.92％、0.51％～1.42％以及0.33％～1.46％。该丰度优选为：1.17％～5.76％、1.16％～3.02％、0.76％～1.92％、0.65％～1.42％以及0.67％～1.46％。与只利用所述纯化SRB菌液的生物修复相比，Desulfobulbaceae脱硫叶菌科、Desulfomicrobiaceae脱硫肠状菌科及Desulfovibrionaceae脱硫弧菌科相对丰度的显著增加，能够缩短修复时间，大幅增强对环境扰动的适应性。
附图说明
图1是本发明针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法中，纯化SRB菌液在(a)门、(b)目、(c)科和(d)属水平上的菌群组成；
图2是所述纯化SRB菌液和纳米零价铁联合修复的Cd污染沉积物时，在科水平上的典型SRB优势菌种，与仅用所述纯化SRB菌液修复的Cd污染沉积物时的丰度对比图；
图3是利用本发明所述高效微生物修复方法修复镉污染沉积物的上覆水Cd浓度变化对比图；
图4是利用本发明所述高效微生物修复方法修复镉污染沉积物的沉积物Cd形态变化对比图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合具体实施例和对比例，对本发明进行更详细的说明。
针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，包括以下步骤：
步骤1，取天然水库底泥进行SRB的富集、驯化与扩大培养，得到纯化SRB菌液；
具体地，(1.1)制备PostgateB培养基和改进PostgateB培养基，其中，所述PostgateB培养基配方如下：KH2PO4 0.5g/L，NH4Cl 1g/L，CaSO4 1g/L，MgSO4·7H2O 2g/L，乳酸钠2g/L，酵母膏1g/L，抗坏血酸0.1g/L，巯基醋酸0.1g/L，FeSO4·7H2O 0.5g/L；所述改进PostgateB培养基的配方如下：KH2PO4 0.5g/L，NH4Cl 1g/L，CaSO4 1g/L，MgSO4·7H2O2g/L，乳酸钠2g/L，酵母膏1g/L，抗坏血酸0.1g/L，巯基醋酸0.1g/L，Na2SO40.25g/L。所述PostgateB培养基和改进PostgateB培养基在制备时，均需在2L三颈圆底烧瓶中依照配方比例加入除乳酸钠以外的试剂，并用超纯水定容至1L，在电磁搅拌加热套中煮沸溶解后调低温度保持微沸状态30min，微沸状态保持期间由三颈圆底烧瓶的侧方开口伸入气针保持N20.15MPa的氮吹环境；煮沸过程中及微沸状态保持中，由三颈圆底烧瓶的中间开口使用循环水冷却器冷凝回流，回流管水温为15℃；氮吹后对其稍加冷却，然后添加2g乳酸钠，摇匀后装入厌氧瓶，并使用1mol/L的NaOH溶液将培养基的pH值调至7.3±0.2，在121℃灭菌20min。
(1.2)菌种富集，挑取水库天然底泥样品2g，放入具塞玻璃管中，加入9mL的0.75％的生理盐水，得到底泥稀释液；摇匀后，吸取2mL的底泥稀释液加入到灭菌后的含有300mL所述PostgateB培养基的锥形瓶中；用封口膜密封锥形瓶，将其放入30℃恒温培养箱中培养；2～3天后，富集到初级SRB菌液。
(1.3)菌种驯化：使用无菌注射器取出5mL富集得到的初级SRB菌液，转移到装有60mL所述PostgateB培养基的100ml厌氧瓶中，在恒温培养箱中30℃避光培养5～7天；并重复该过程3次，得到纯化SRB菌液；所述纯化SRB菌液中，丰度较高的SRB菌种是脱硫弧菌。
其中，纯化SRB菌液在门(a)、目(b)、科(c)和属(d)水平上的菌群组成见图1，具体地，在门水平上，纯化SRB菌液见图1(a)，包括56.48％的Bacteroidetes拟杆菌门、34.12％的Firmicutes厚壁菌门和9.41％的Proteobacteria变形菌门。在目水平上，纯化SRB菌液见图1(b)，包括56.21％的Bacteroidales拟杆菌目、29.5％的Clostridiales梭菌目、8.28％的Desulfovibrionales脱硫弧菌目、4.49％的Bacillales芽孢杆菌目和比例小于1％的Other其他菌群。在科水平上，纯化SRB菌液见图1(c)，包括53.95％的Porphyromonadaceae紫单胞菌科、11.46％的Lachnospiraceae毛螺菌科、9.54％的Clostridiaceae_1梭菌科_1、8.28％的Desulfovibrionaceae脱硫弧菌科、4.4％的Bacillaceae芽胞杆菌科、4.3％的Ruminococcaceae疣微菌科、2.82％的Family_XI梭菌目的XI科、1.39％的Bacteroidaceae拟杆菌科、1.03％的Christensenellaceae克里斯滕森菌科，和2.73％的Other其他菌群；在属水平上，纯化SRB菌液见图1(d)，包括53.82％的Macellibacteroides铁还原菌属、11.04％的Lachnoclostridium梭菌属、8.28％的Desulfovibrio脱硫弧菌属、5.22％的Clostridium_sensu_stricto_12梭菌属stricto_12、4.41％的Bacillus芽孢杆菌属、3.5％的Clostridium_sensu_stricto_1梭菌属stricto_1、2.82％的Sedimentibacter沉淀杆属、1.39％的Bacteroides拟杆菌属、1.22％的Anaerotruncus厌氧球菌属、1.21％的Ruminococcaceae_UCG-009疣微菌科UCG-009属。其中，脱硫弧菌是典型的SRB，其在目(Desulfovibrionales脱硫弧菌目)、科(Desulfovibrionaceae脱疏弧菌科)和属(Desulfovibrio脱硫弧菌属)水平上的细菌丰度均为8.28％。
(1.4)菌种第一次扩大培养：取新制的300mL改进PostgateB培养基装到500mL厌氧瓶中，同时加入30mL的所述纯化SRB菌液，放入恒温培养箱中30℃避光培养，得到相应第一次扩大培养后的纯化SRB菌液；
(1.5)菌种第二次扩大培养：取新制的600mL改进PostgateB培养基装到1000mL厌氧瓶中，同时加入60mL的所述第一次扩大培养后的纯化SRB菌液，放入恒温培养箱中30℃避光培养，得到相应第二次扩大培养后的纯化SRB菌液。
步骤2，将第二次扩大培养后的纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物；
(2.1)Cd污染沉积物的配置，本发明实施例所用Cd污染沉积物是将来自于天然水库的干重40g(含水率27％)的沉积物在室温条件下(20～30℃)装入200mL旋盖试剂瓶中，并加入原位上覆水样品定容至150mL得到模拟自然条件下的沉积物环境溶液，为了便于比较，取Cd浓度为2000mg/L的储备溶液(由Cd(NO3)2·4H2O配制)2mL，滴入到模拟自然条件下的沉积物环境溶液中，用玻璃棒搅拌均匀后封紧旋盖，随后沉淀静置。其中，待上覆水Cd含量不再变化时，即认为已经达到吸附饱和平衡，按照物料平衡计算，本发明实施例所用Cd污染沉积物中的Cd含量为100mg/kg。
(2.2)将上述待修复的Cd污染沉积物设置两个对比例和5个实施例，
对比例中，对比例1为不加纳米零价铁和SRB菌群的空白组；对比例2中仅添加10ml第二次扩大培养后的纯化SRB菌液。
实施例1-5中，除分别加入10ml第二次扩大培养后的纯化菌液外，再向被镉污染的干重为40g的沉积物中，分别添加20mg,40mg,80mg,200mg,400mg的纳米零价铁。
在待修复的Cd污染沉积物中加入相应的修复物质后，搅拌均匀，旋紧试剂瓶盖密封，放置在25℃恒温培养箱中黑暗培养。
其中，每个对比例和实施例均设置有15个平行样。
步骤3，每隔一段时间采集利用纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复的Cd污染沉积物，监控其微生物群落组成以及典型SRB的优势菌种，并监控Cd污染沉积物的修复情况；
具体地，在修复实验开始后的第1,7,15,30,60天分别从每个对比例和实施例中随机取出3个平行样，采集其上覆水和沉积物，
对上覆水的处理，使用一次性灭菌注射器取上覆水水样10mL，过0.45μm水系膜后存放于10mL离心管中，冷藏用于Cd含量测定。
对沉积物的处理，将沉积物样品放入Φ60mm一次性塑料培养皿中，冷冻后在冷冻干燥机中彻底干燥36小时，干燥后样品用于Cd化学形态提取实验。
对菌群类型的分析，利用所述纯化SRB菌液和纳米零价铁联合修复的Cd污染沉积物时，在科水平上的典型SRB优势菌种，与仅利用所述纯化SRB菌液修复的Cd污染沉积物时的丰度对比见图2；
所述纯化SRB菌液未进行Cd污染沉积物修复时，所述脱硫弧菌科Desulfovibrionaceae的丰度为8.28％。不添加所述纯化SRB菌液的空白组，即对比例1，所添加的超纯水不含有SRB菌群。
仅用所述纯化SRB菌液进行Cd污染沉积物修复时，即对比例2，如图2所示，随着修复时间的增加，沉积物中科水平上的典型SRB菌种组成发生变化，除所述脱硫弧菌科外，典型SRB菌群的其他优势菌种有3种，分别为：脱硫叶菌科、脱硫杆菌科以及硫还原菌科。同时，由于其协同作用，脱硫弧菌科、脱硫叶菌科、脱硫杆菌科、和硫还原菌科的丰度相对增加并均维持在1％，在一定程度上能够维持SRB的修复效果，且能够抵抗环境扰动，修复效率也有所增强。然而，随着修复时间的增加，脱硫弧菌科的丰度逐渐降低，这是因为体系的环境不适宜其生长所致，同时，这也会导致无法维持长时间的高效修复效果。
利用所述纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复时，如图2所示，与对比例2相比，沉积物科水平上的典型SRB，除所述脱硫弧菌科外，典型SRB菌群的其他优势菌种为4种，分别为：脱硫肠状菌科、脱硫叶菌科、脱硫杆菌科以及硫还原菌科。同时，脱硫弧菌科、脱硫肠状菌科和脱硫叶菌科的丰度与对比例2相比，明显增多且维持在较高的水平；脱硫杆菌科以及硫还原菌科丰度能够维持在1％左右。在纳米零价铁作用下，典型SRB的菌群丰度得到明显的增加，菌种间的协同作用得到有效促进，大幅提高了环境扰动的抵抗性，且能够极快的降低上覆水的镉浓度，且能够使上覆水镉浓度长期维持在较低水平。
上覆水中的Cd含量体现了固定化修复后，Cd重新释放回上覆水中的风险。对比例1-2与实施例1-5的上覆水中Cd含量对比见图3。以实施例5为例，与对照组相比，上覆水中Cd含量降低了84.2％～100％(见图3)。
沉积物中重金属的地球化学形态变化能够导致重金属的毒性、迁移性、生物有效性等改变，是决定修复效果的关键因素。一般来说重金属形态的流动性排序为，残渣态<有机物结合态<铁锰氧化物结合态<碳酸盐结合态<可交换态。修复过程中，各实验组Cd形态质量百分含量变化如图4所示。以实施例5为例，与对照组相比，可交换态(F1)降低了36.76％～93.05％；碳酸盐结合态(F2)降低了10.16％～54.69％；铁锰氧化物结合态(F3)增加了1.52～5.71倍；有机物结合态(F4)增加了1.15～4.81倍，残渣态(F5)增加了0.25～1.12倍。以上数据说明，经纳米零价铁和SRB联合修复后，沉积物中Cd非稳定态(尤其是可交换态)含量明显减少，而相对稳定态(尤其是铁锰氧化物结合态和有机物结合态)含量增加。
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改变，其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，针对镉污染沉积物，取天然水库底泥进行SRB的富集、驯化与扩大培养，得到纯化SRB菌液；所述纯化SRB菌液中，丰度较高的SRB菌种是脱硫弧菌；
步骤2，将扩大培养后的纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物；
步骤3，每隔一段时间采集利用纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复的Cd污染沉积物，监控其微生物群落组成以及典型SRB的优势菌种，并监控Cd污染沉积物的修复情况；所述纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复的Cd污染沉积物中科水平上的典型SRB的优势菌种类型包括Desulfobulbaceae脱硫叶菌科、Desulfomicrobiaceae脱硫肠状菌科、Desulfobacterace ae脱硫杆菌科、Desulfurellaceae硫还原菌科以及Desulfovibrionaceae脱硫弧菌科。
2.根据权利要求1所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，所述纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物时，科水平上的典型SRB包括Desulfobulbaceae脱硫叶菌科、Desulfomicrobiaceae脱硫肠状菌科、Desulfobacteraceae脱硫杆菌科、Desulfurellaceae硫还原菌科以及Desulfovibrionaceae脱硫弧菌科，其相对丰度分别为：0.50％～5.76％、0.20％～3.02％、0.59％～1.92％、0.51％～1.42％以及0.33％～1.46％。
3.根据权利要求2所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，该丰度优选为：1.17％～5.76％、1.16％～3.02％、0.76％～1.92％、0.65％～1.42％以及0.67％～1.46％。
4.根据权利要求1所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，所述步骤1中，所述SRB的富集、驯化的培养基为PostgateB培养基，所述PostgateB培养基包括以下重量的原料：0.5g的KH2PO4，1g的NH4Cl，1g的CaSO4，2g的MgSO4·7H2O，2g的乳酸钠，1g的酵母膏，0.1g的抗坏血酸，0.1g的巯基醋酸，0.5g的FeSO4·7H2O，使用超纯水定容至1L；所述SRB的扩大培养的培养基为改进PostgateB培养基，所述改进PostgateB培养基包括以下重量的原料：0.5g的KH2PO4，1g的NH4Cl，1g的CaSO4，2g的MgSO4·7H2O，2g的乳酸钠，1g的酵母膏，0.1g的抗坏血酸，0.1g的巯基醋酸，0.25g的Na2SO4，使用超纯水定容至1L。
5.根据权利要求4所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，所述步骤1中，所述SRB的菌种富集操作为：挑取水库天然底泥样品，放入具塞玻璃管中，加入0.75％的生理盐水，得到底泥浓度为0.1g/mL的底泥稀释液；摇匀后，吸取2mL的底泥稀释液加入到灭菌后的含有300mL所述PostgateB培养基的锥形瓶中；用封口膜密封锥形瓶，将其放入30℃恒温培养箱中培养；2～3天后，富集到初级SRB菌液。
6.根据权利要求5所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，所述步骤1中，所述SRB的菌种驯化操作为：使用无菌注射器取出5mL富集得到的初级SRB菌液，转移到装有60mL所述PostgateB培养基的厌氧瓶中，在恒温培养箱中30℃避光培养5～7天；并重复该过程3次，得到纯化SRB菌液；所述纯化SRB菌液中，丰度较高的SRB菌种是脱硫弧菌。
7.根据权利要求6所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，所述步骤1中，所述SRB的菌种扩大培养操作为：取新制的改进PostgateB培养基分装到厌氧瓶中，同时每300mL改进PostgateB培养基中加入30mL的所述纯化SRB菌液，放入恒温培养箱中30℃避光培养，得到相应扩大培养后的纯化SRB菌液。
8.根据权利要求1-7任一所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，所述步骤1中，所述PostgateB培养基和改进PostgateB培养基的配制方法均包括：称取合适比例的上述成分原料，将除乳酸钠以外的成分原料放入三颈圆底烧瓶中，并加入超纯水定容，将定容后的三颈圆底烧瓶放入电磁搅拌加热套中，使加入的成分原料煮沸溶解；煮沸溶解后调低温度保持微沸状态30min，微沸状态保持期间由三颈圆底烧瓶的侧方开口伸入气针保持N2 0.15MPa的氮吹环境；在煮沸过程中及微沸状态保持中，在三颈圆底烧瓶的中间开口使用循环水冷却器冷凝回流，回流管水温为15℃；对其稍加冷却后添加2g乳酸钠，摇匀后装入厌氧瓶，并使用1mol/L的NaOH溶液将培养基的pH值调至7.3±0.2后，在121℃灭菌20min。
9.根据权利要求1所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，所述纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物的修复效果，选用上覆水Cd含量以及沉积物中的Cd化学形态进行表征；修复15天时，修复效果为：上覆水中Cd含量至少降低98.03％；可交换态至少降低88.81％、碳酸盐结合态至少降低54.69％、铁锰氧化物结合态至少增加5.71倍、有机物结合态至少增加4.77倍以及残渣态至少增加1.12倍。
10.根据权利要求1所述的针对镉污染沉积物的高效微生物修复方法，其特征在于，所述纯化SRB菌液与纳米零价铁联合修复Cd污染沉积物，至少能够持续高效修复60天，持续高效修复的含义为：上覆水中Cd含量至少降低84.2％，并能够在高效修复期间一直维持在5ug/L以下；可交换态含量在高效修复期间可维持在25.53％以下，其中，可交换态含量在未进行修复时至少为40.37％。
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