CN113174357A - 一种微生物吸附剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种微生物吸附剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微生物吸附剂及其制备方法和应用，属于环境生物技术领域，具体方法为从电镀厂的活性污泥中分离菌种，采用含重金属铜培养基驯化筛选菌种，将筛选所得的菌种进行培养，取处于对数生长期的菌液离心后经水洗后重悬，冷冻干燥，得到微生物吸附剂。该方法具有操作条件简单、较宽的pH范围、成本低、无二次污染等优点，具有良好的经济效益。而且还可以达到高效处理低浓度的重金属废水的目的。

Description

一种微生物吸附剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及环境生物技术领域，具体涉及一种微生物吸附剂及其制备方法和应用。
背景技术
电镀废水中的污染物较为复杂，水质成分不易控制，但总的来讲，可分为重金属离子废水、酸碱废水及含油脂类废水等，表现的成分却常常是同时含有多种污染物。其中有毒有害的物质有镉、铅、铬、镍、铜等悬浮物、石油类物质、含氮化合物、表而活性剂及磷酸盐等。电镀废水未经处理排放，会污染饮用水和工业用水，对生态环境产生严重危害。
铜是生命必需的微量元素，但摄取过量的铜对人体和动植物会产生危害。人长期接触铜化合物，皮肤将产生皮炎和湿疹，高浓度者将导致皮肤坏死。人摄入过量铜离子，会引发呕吐、痉挛、抽搐等症状。例如，人误食0.659～0.9759g硫酸铜就可能发生严重中毒，误食2-3g可溶性铜盐将致死。如果水中含铜量达到0.01mg/L，水体自身净化作用将被抑制；超过5mg/L，水体将产生异味，超过15mg/L，水体无法饮用。
当下电镀废水中重金属的去除方法主要有物理吸附法和化学沉淀法，例如离子交换法、膜分离、氧化还原、酸碱沉淀等。这些方法普遍存在一些设备需求度高、运行成本昂贵、实验操作繁琐、处理低浓度重金属效率低下等缺点。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种利用电镀厂活性污泥制备微生物吸附剂及其方法和应用。
本发明的技术解决方案如下：
一种微生物吸附剂，从电镀厂的活性污泥中分离、培养制备而成。
本发明还公开了一种微生物吸附剂的方法，从电镀厂的活性污泥中分离菌种，采用含重金属铜培养基驯化筛选菌种，将筛选所得的菌种进行培养，取处于对数生长期的菌液离心后经水洗后重悬，冷冻干燥，得到微生物吸附剂。
优选地，包括以下步骤：
步骤一：取电镀厂的活性污泥，加入无菌水中，混匀后得到土悬液，对土悬液进行稀释，得到土悬稀释液；取电镀废水加水稀释，得到稀释废水；
步骤二：制备LB固体培养基，将其冷凝固化制得培养基平板，将步骤一中的土悬稀释液和稀释废水涂布在培养基平板上进行培养，待其生长至对数生长期置于甘油管并冷冻保存于≤4℃容器中；
步骤三：制备含不同浓度重金属铜的培养基，将步骤二中所得菌种加入含较低重金属铜的培养基中进行驯化，挑选出长势好的菌种再依序接种至重金属铜浓度逐步升高的培养基中，继续驯化，观察生长情况，筛选出耐受力高的菌株；
步骤四：制备LB液体培养基，将步骤三中筛选的菌株接种至LB液体培养基中，培养至对数生长期，离心分离出的菌体再用无菌水洗涤2-3次后重悬，重悬后冷冻干燥，得到微生物吸附剂。
优选地，所述步骤三中，培养基中重金属铜浓度为20-60mg/L。
优选地，所述步骤二中，制备LB固体培养基的方法为：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂，加入超纯水溶解并定容，调节pH＝7.0制得。
优选地，所述步骤四中，冷冻干燥具体为在-40--50℃条件下冷冻30-50h。
优选地，所述步骤二中，每个培养基平板中加入10-15ml的LB固体培养基。
优选地，所述步骤三中，培养基的制备方法为：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂以及不同质量的CuCl2·2H2O，加入超纯水溶解并定容，分装后杀菌制得。
本发明还公开了一种利用电镀厂活性污泥制备的微生物吸附剂在吸附重金属铜上的应用。
优选地，所述重金属铜浓度为20-60mg/L。
本发明至少具有以下有益效果之一：
(1)本发明的一种利用电镀厂活性污泥制备微生物吸附剂的方法，一方面由于处于电镀厂活性污泥中的菌种，本身已具有较高耐受力，省去了传统方式直接采用市售菌种需要大量驯化的时间，具有较高耐受力的菌种，在重金属环境中有营养物质存在的条件下依然可以繁殖，其对重金属既有表面吸附能力，又可以进行胞内积累，所以具有耐重金属能力的微生物在重金属废水处理中具有巨大的应用潜能。
(2)本发明的一种利用电镀厂活性污泥制备微生物吸附剂的应用，能够有效克服传统方式处理废水中低浓度重金属铜效率低的缺陷，提供了一种设备简单、成本低、无二次污染且能有效吸附低浓度重金属铜的方法，由于传统的物理吸附法和化学沉淀法，一般针对的都是高浓度重金属铜废水，对低浓度废水处理效果微乎其微，本发明有效的解决了该问题。
附图说明
图1是本发明微生物吸附剂的制备方法流程示意框图；
图2是实施例3对不同铜离子浓度废水的吸附效果关系图；
图3是实施例3在不同pH环境下的对重金属浓度废水的吸附效果关系图；
图4是凝胶电泳图；
图5是比对结果示意图。
具体实施方式
以下以具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
需要说明的是以下的活性污泥和电镀废水均采自南昌市进贤县文港镇中德污水处理厂。
以下液体培养基和固体培养基的配置方法只有一点区别，那就是是否添加琼脂。添加琼脂的为固体培养基，在灭菌锅内高温高压灭菌后于操作台内冷却，冷却后在培养皿内呈固体平板状，即为固体培养基；而液体培养基不添加琼脂，灭菌后为液体状态。
实施例1
步骤一：取电镀厂的活性污泥，加入无菌水中，用振荡器振荡，混匀后得到土悬液，对土悬液进行稀释，稀释至10-3，得到土悬稀释液；取电镀废水加水稀释，稀释至10-3，得到稀释废水；
步骤二：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂，加入超纯水溶解并定容，调节pH＝7.0即制得LB固体培养基，将其于121℃高压灭菌20min，在培养皿中倒入15mlLB固体培养基，冷却凝固后即为培养基平板，将100ul的步骤一中的土悬稀释液和稀释废水涂布在培养基平板上，放入恒温生化培养箱内35℃培养5d，然后挑选出培养皿上生长的单个菌落，在同样的培养基上划线，反复纯化多次，将纯化的菌种编号后接种于液体培养基中，待其生长至对数生长期制甘油管冷冻保存于4℃冰箱中；
步骤三：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂以及0.02664g CuCl2·2H2O，加入超纯水溶解并定容，使培养基铜离子的含量为10mg/L，并将步骤二中所筛选出的菌株接种到该浓度培养基中，培养2d后，挑选出长势较好的菌株再接种到铜离子的含量为20mg/L的培养基中，再次培养驯化，将驯化出的菌株依次接种到铜离子的含量浓度为30、40、50、60、70、80、90、100mg/L的培养基中，观察其生长情况，逐步淘汰耐铜能力差的菌株，并记录不同细菌的最高耐受浓度，筛选出耐受力最高的菌株；
步骤四：制备LB液体培养基，将步骤三中筛选的菌株接种至LB液体培养基中，在恒温培养振荡器中培养至对数期，使用离心机离心(10000rpm，10min)后，离心管内菌体再用无菌水洗涤3次后重悬，重悬后放置冷冻干燥机-50℃冷冻干燥48h后得到微生物吸附剂，4℃保存备用。
实施例2
步骤一：取电镀厂的活性污泥，加入无菌水中，用振荡器振荡，混匀后得到土悬液，对土悬液进行稀释，稀释至10-4，得到土悬稀释液；取电镀废水加水稀释，稀释至10-4，得到稀释废水；
步骤二：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂，加入超纯水溶解并定容，调节pH＝7.0即制得LB固体培养基，将其于121℃高压灭菌20min，在培养皿中倒入15mlLB固体培养基，冷却凝固后即为培养基平板，将100ul的步骤一中的土悬稀释液和稀释废水涂布在培养基平板上，放入恒温生化培养箱内35℃培养5d，然后挑选出培养皿上生长的单个菌落，在同样的培养基上划线，反复纯化多次，将纯化的菌种编号后接种于液体培养基中，待其生长至对数生长期制甘油管冷冻保存于4℃冰箱中；
步骤三：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂以及0.02664g CuCl2·2H2O，加入超纯水溶解并定容，使培养基铜离子的含量为10mg/L，并将步骤二中所筛选出的菌株接种到该浓度培养基中，培养2d后，挑选出长势较好的菌株再接种到铜离子的含量为20mg/L的培养基中，再次培养驯化，将驯化出的菌株依次接种到铜离子的含量浓度为30、40、50、60、70、80、90、100mg/L的培养基中，观察其生长情况，逐步淘汰耐铜能力差的菌株，并记录不同细菌的最高耐受浓度，筛选出耐受力最高的菌株；
步骤四：制备LB液体培养基，将步骤三中筛选的菌株接种至LB液体培养基中，在恒温培养振荡器中培养至对数期，使用离心机离心(10000rpm，10min)后，离心管内菌体再用无菌水洗涤3次后重悬，重悬后放置冷冻干燥机-50℃冷冻干燥48h后得到微生物吸附剂，4℃保存备用。
实施例3
步骤一：取电镀厂的活性污泥，加入无菌水中，用振荡器振荡，混匀后得到土悬液，对土悬液进行稀释，稀释至10-5，得到土悬稀释液；取电镀废水加水稀释，稀释至10-5，得到稀释废水；
步骤二：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂，加入超纯水溶解并定容，调节pH＝7.0即制得LB固体培养基，将其于121℃高压灭菌20min，在培养皿中倒入15mlLB固体培养基，冷却凝固后即为培养基平板，将100ul的步骤一中的土悬稀释液和稀释废水涂布在培养基平板上，放入恒温生化培养箱内35℃培养5d，然后挑选出培养皿上生长的单个菌落，在同样的培养基上划线，反复纯化多次，将纯化的菌种编号后接种于液体培养基中，待其生长至对数生长期制甘油管冷冻保存于4℃冰箱中；
步骤三：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂以及0.02664g CuCl2·2H2O，加入超纯水溶解并定容，使培养基铜离子的含量为10mg/L，并将步骤二中所筛选出的菌株接种到该浓度培养基中，培养2d后，挑选出长势较好的菌株再接种到铜离子的含量为20mg/L的培养基中，再次培养驯化，将驯化出的菌株依次接种到铜离子的含量浓度为30、40、50、60、70、80、90、100mg/L的培养基中，观察其生长情况，逐步淘汰耐铜能力差的菌株，并记录不同细菌的最高耐受浓度，筛选出耐受力最高的菌株；
步骤四：制备LB液体培养基，将步骤三中筛选的菌株接种至LB液体培养基中，在恒温培养振荡器中培养至对数期，使用离心机离心(10000rpm，10min)后，离心管内菌体再用无菌水洗涤3次后重悬，重悬后放置冷冻干燥机-50℃冷冻干燥48h后得到微生物吸附剂，4℃保存备用。
实施例4
步骤一：取电镀厂的活性污泥，加入无菌水中，用振荡器振荡，混匀后得到土悬液，对土悬液进行稀释，稀释至10-3，得到土悬稀释液；取电镀废水加水稀释，稀释至10-3，得到稀释废水；
步骤二：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂，加入超纯水溶解并定容，调节pH＝7.0即制得LB固体培养基，将其于121℃高压灭菌20min，在培养皿中倒入15mlLB固体培养基，冷却凝固后即为培养基平板，将100ul的步骤一中的土悬稀释液和稀释废水涂布在培养基平板上，放入恒温生化培养箱内35℃培养5d，然后挑选出培养皿上生长的单个菌落，在同样的培养基上划线，反复纯化多次，将纯化的菌种编号后接种于液体培养基中，待其生长至对数生长期制甘油管冷冻保存于4℃冰箱中；
步骤三：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂以及0.02664g CuCl2·2H2O，加入超纯水溶解并定容，使培养基铜离子的含量为15mg/L，并将步骤二中所筛选出的菌株接种到该浓度培养基中，培养2d后，挑选出长势较好的菌株再接种到铜离子的含量为25mg/L的培养基中，再次培养驯化，将驯化出的菌株依次接种到铜离子的含量浓度为35、45、55、65、75、85、95、100mg/L的培养基中，观察其生长情况，逐步淘汰耐铜能力差的菌株，并记录不同细菌的最高耐受浓度，筛选出耐受力最高的菌株；
步骤四：制备LB液体培养基，将步骤三中筛选的菌株接种至LB液体培养基中，在恒温培养振荡器中培养至对数期，使用离心机离心(10000rpm，10min)后，离心管内菌体再用无菌水洗涤3次后重悬，重悬后放置冷冻干燥机-50℃冷冻干燥48h后得到微生物吸附剂，4℃保存备用。
实施例5
步骤一：取电镀厂的活性污泥，加入无菌水中，用振荡器振荡，混匀后得到土悬液，对土悬液进行稀释，稀释至10-3，得到土悬稀释液；取电镀废水加水稀释，稀释至10-3，得到稀释废水；
步骤二：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂，加入超纯水溶解并定容，调节pH＝7.0即制得LB固体培养基，将其于121℃高压灭菌20min，在培养皿中倒入15mlLB固体培养基，冷却凝固后即为培养基平板，将100ul的步骤一中的土悬稀释液和稀释废水涂布在培养基平板上，放入恒温生化培养箱内35℃培养5d，然后挑选出培养皿上生长的单个菌落，在同样的培养基上划线，反复纯化多次，将纯化的菌种编号后接种于液体培养基中，待其生长至对数生长期制甘油管冷冻保存于4℃冰箱中；
步骤三：在1L容量瓶内加入10g胰蛋白胨、5g酵母浸粉、10g氯化钠、25g琼脂以及0.02664g CuCl2·2H2O，加入超纯水溶解并定容，使培养基铜离子的含量为5mg/L，并将步骤二中所筛选出的菌株接种到该浓度培养基中，培养2d后，挑选出长势较好的菌株再接种到铜离子的含量为15mg/L的培养基中，再次培养驯化，将驯化出的菌株依次接种到铜离子的含量浓度为25、30、35、50、60、75、90、100mg/L的培养基中，观察其生长情况，逐步淘汰耐铜能力差的菌株，并记录不同细菌的最高耐受浓度，筛选出耐受力最高的菌株；
步骤四：制备LB液体培养基，将步骤三中筛选的菌株接种至LB液体培养基中，在恒温培养振荡器中培养至对数期，使用离心机离心(10000rpm，10min)后，离心管内菌体再用无菌水洗涤3次后重悬，重悬后放置冷冻干燥机-50℃冷冻干燥48h后得到微生物吸附剂，4℃保存备用。
对比例1
本对比例采用市售(广州环凯，枯草芽孢杆菌CMCC63501)的枯草芽孢杆菌进行培养，接种至LB液体培养基中，在恒温培养振荡器中培养至对数期，使用离心机离心(10000rpm，10min)后，离心管内菌体再用无菌水洗涤3次后重悬，重悬后放置冷冻干燥机-50℃冷冻干燥48h后得到微生物吸附剂，4℃保存备用。
将实施例1-5中所述步骤二中纯化的微生物菌种进行鉴定，鉴定方法如下：包括以下步骤：
(1)基因组DNA提取
按SK8255(细菌)试剂盒操作；
(2)PCR扩增
2.1菌种鉴定通用引物：
Figure BDA0003112350930000091
Figure BDA0003112350930000101
2.2PCR反应体系：
试剂 体积(μl)
Template(基因组DNA 20-50ng/μl) 0.5
10×Buffer(with Mg<sup>2+</sup>) 2.5
dNTP(各2.5mM) 1
酶 0.2
F(10uM) 0.5
R(10uM) 0.5
加双蒸H<sub>2</sub>O至 25
2.3PCR循环条件：
Figure BDA0003112350930000102
(3)凝胶电泳
1％琼脂糖电泳，150V、100mA 20min电泳观察(见电泳图DNA Ladder Mix make，参考图4)。
(4)纯化回收
PCR产物电泳条带切割所需DNA目的条带，PCR产物用PCR引物直接测序。
(5)测序结果分析
16SrDNA序列在核糖体数据库http://rdp.cme.msu.edu/index.jsp上比对，参考图5。
18SrDNA、ITS、26S在NCBI：http://www.docin.com/p-545514843.html上比对。
(一)菌体鉴定结果：
Figure BDA0003112350930000111
该菌株被鉴定为Bacillus(芽孢杆菌属)，推测为Bacillus subtilis(枯草芽孢杆菌)，命名其为Bacillus subtilis-TR1。
对上述实施例和对比例在不同铜离子浓度下进行吸附实验，于1L容量瓶中配置2瓶LB溶液，调节pH至5，分装于8个250ml锥形瓶中，于锥形瓶溶液中分别加入二水合氯化铜0.0133g、0.0266g、0.0399g、0.0532g、0.0665g、0.0798g、0.0931g、0.1064g配置成20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L、120mg/L、140mg/L、160mg/L铜离子溶液，将装有不同铜离子浓度的锥形瓶溶液每个分别分装50ml溶液至100ml锥形瓶中，高温高压灭菌后，于微生物实验内无菌操作台上在实验组锥形瓶内添加200μlBacillus subtilis-TR1，封瓶膜封口，置于35℃恒温培养箱中暗培养48h，取出后于离心机内10000rpm/min离心10min，利用原子吸收分光光度法检测上清液Cu2+浓度变化，计算其去除效率。同时取实施例3的试样在不同pH(pH＝2，3，4，5，6，7，8)的铜离子溶液(40mg/L)中进行实验，去除率见表1；实施例3的不同铜离子浓度去除效率关系图见图2，不同pH的铜离子浓度去除效率关系图见图3。
表1实施例和对比例在不同浓度下Cu2+去除效率
试样 20mg/L 40mg/L 60mg/L 80mg/L 100mg/L 120mg/L 140mg/L 160mg/L
实施例1 69.5％ 62.1％ 58.2％ 55.3％ 50.2％ 26.5％ 25.3％ 21.3％
实施例2 69.2％ 62.4％ 57.9％ 54.8％ 50.1％ 26.3％ 24.3％ 20.3％
实施例3 68.5％ 61.9％ 58.1％ 55.4％ 49.9％ 25.7％ 25.1％ 21.4％
实施例4 69.2％ 61.8％ 59.2％ 55.6％ 51.1％ 25.5％ 24.3％ 20.3％
实施例5 69.8％ 62.3％ 58.5％ 55.7％ 50.1％ 26.6％ 25.4％ 21.3％
对比例1 59.1％ 42.1％ 38.5％ 26.3％ 20.2％ 16.5％ 15.3％ 11.3％
结果显示，本发明的Cu2+去除效率较直接采用市售的菌株高，主要是由于实施例中采用的菌株是从电镀厂的活性污泥中筛选得到，本身具有较优异的重金属耐受力，因此，实施例试样具有较好的吸附效果，也就说换一句话说采用市购的菌种，驯化的周期比实施例中菌种要大大拉长，因此需要花费大量(远大于实施例中的驯化时间)的驯化时间，其中的驯化工艺同样也将变得繁琐；同时从表1中和图2中，还可以看出，随着Cu2+浓度的升高，菌株Bacillus subtilis-TR1对铜离子的吸附效果逐渐降低，这是因为在Cu2+浓度较低时，菌体具有较高的表面积比，以及细胞壁表面存在大量的活性化学吸附位点，故而对Cu2+的去除率最大。随着Cu2+的浓度增加，菌体细胞壁表层的吸附官能团与Cu2+的结合量增大，从而对其去除率降低。在Cu2+浓度为10-100mg/L范围时，菌株Bacillus subtilis-TR1对铜的去除率维持在48.9％以上。当Cu2+浓度达到100mg/L时，菌体在此浓度下已经不能让金属溶液浑浊，表面菌体此时已经不能存活，细胞壁表层提供的官能团结合位点失去活性，只能依靠部分死细菌的代谢产物进行吸附，去除率大幅降低。铜离子去除率显著下降。因此，本发明获得的菌株Bacillus subtilis-TR1在Cu2+浓度20-60mg/L的范围内具有较好的吸附效果，即在处理低浓度金属离子废水中具有较好的吸附效果。同时从图3可以看出，而且本发明对pH的限制较小，pH为2-8的范围内仍然具备着一定的吸附效率，即本实施例的微生物吸附剂为一种能够耐受较宽pH范围的高效吸附菌。
在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，“-”和“～”表示的是两个数值之同的范围，并且该范围包括端点。例如：“A-B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。“A～B”表示大于或等于A，且小于或等于B的范围。
在本发明的实施例的描述中，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微生物吸附剂，其特征在于，从电镀厂的活性污泥中分离、培养制备而成。
2.一种微生物吸附剂的制备方法，其特征在于，从电镀厂的活性污泥中分离菌种，采用含重金属铜培养基驯化筛选菌种，将筛选所得的菌种进行培养，取处于对数生长期的菌液离心后经水洗后重悬，冷冻干燥，得到微生物吸附剂。
3.根据权利要求2所述的一种微生物吸附剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：取电镀厂的活性污泥，加入无菌水中，混匀后得到土悬液，对土悬液进行稀释，得到土悬稀释液；取电镀废水加水稀释，得到稀释废水；
步骤二：制备LB固体培养基，将其冷凝固化制得培养基平板，将步骤一中的土悬稀释液和稀释废水涂布在培养基平板上进行培养，待土悬稀释液中的菌种生长至对数生长期置于甘油管并冷冻保存；
步骤三：制备含不同浓度重金属铜的培养基，将步骤二中所得菌种加入含较低重金属铜的培养基中进行驯化，挑选出长势好的菌种再依序接种至重金属铜浓度逐步升高的培养基中，继续驯化，观察生长情况，筛选出耐受力高的菌株；
步骤四：制备LB液体培养基，将步骤三中筛选的菌株接种至LB液体培养基中，培养至对数生长期，离心分离出的菌体再用无菌水洗涤后重悬，重悬后冷冻干燥，得到微生物吸附剂。
4.根据权利要求3所述的一种微生物吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，培养基中重金属铜浓度为10-100mg/L。
5.根据权利要求3所述的一种微生物吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，制备LB固体培养基的方法为：在容量瓶内加入胰蛋白胨、酵母浸粉、氯化钠、琼脂，加入超纯水溶解并定容，调节pH＝7.0制得。
6.根据权利要求3所述的一种微生物吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，冷冻干燥具体为在-40--50℃条件下冷冻30-50h。
7.根据权利要求3所述的一种微生物吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，培养基平板中加入10-15ml的LB固体培养基。
8.根据权利要求3所述的一种微生物吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，培养基的制备方法为：在容量瓶内加入胰蛋白胨、酵母浸粉、氯化钠、琼脂以及不同质量的CuCl2·2H2O，加入超纯水溶解并定容，分装后杀菌制得。
9.一种微生物吸附剂在吸附重金属铜上的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述重金属铜浓度为20-60mg/L。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102719657A (zh) * 2011-11-02 2012-10-10 江苏技术师范学院 资源化回收电镀污泥中的重金属的方法
CN106833674A (zh) * 2017-02-09 2017-06-13 东莞市环境科学研究所 一种重金属污染土壤修复剂制备方法
CN108893420A (zh) * 2018-05-24 2018-11-27 苏州逸凡特环境修复有限公司 处理重金属污染土壤用微生物菌株及其筛选方法与应用
CN108893419A (zh) * 2018-05-24 2018-11-27 苏州中益世纪生态环境设计研究有限公司 微生物菌株及其筛选方法与在处理重金属污染土壤中的应用
CN111961864A (zh) * 2020-09-03 2020-11-20 南昌航空大学 一种从电镀污泥中选择性回收重金属的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102719657A (zh) * 2011-11-02 2012-10-10 江苏技术师范学院 资源化回收电镀污泥中的重金属的方法
CN106833674A (zh) * 2017-02-09 2017-06-13 东莞市环境科学研究所 一种重金属污染土壤修复剂制备方法
CN108893420A (zh) * 2018-05-24 2018-11-27 苏州逸凡特环境修复有限公司 处理重金属污染土壤用微生物菌株及其筛选方法与应用
CN108893419A (zh) * 2018-05-24 2018-11-27 苏州中益世纪生态环境设计研究有限公司 微生物菌株及其筛选方法与在处理重金属污染土壤中的应用
CN111961864A (zh) * 2020-09-03 2020-11-20 南昌航空大学 一种从电镀污泥中选择性回收重金属的方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MONICA RAWAT等: "Monitoring of Microbiological Attributes of Soil and Groundwater Exposed to Metal Industrial Effluents", 《CLEAN-SOIL, AIR, WATER》 *
XUNCHAO CAI等: "Microbial characterization of heavy metal resistant bacterial strains isolated from an electroplating wastewater treatment plant", 《ECOTOXICOLOGY AND ENVIRONMENTAL SAFETY》 *
智建辉: "电镀重金属污泥综合利用研究", 《天津化工》 *
李新琦等: "处理电镀废水的耐铜功能菌的筛选及吸附性能", 《哈尔滨工业大学学报》 *
魏栖梧等: "磁性多壁碳纳米管的制备及其在重金属水处理方面的应用", 《南昌航空大学学报(自然科学版)》 *

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