黄库里菌在处理重金属污染废水中的应用
技术领域
本发明涉及重金属污染废水治理
技术领域
，尤其涉及黄库里菌在处理重金属污染废水中的应用。背景技术
化工、印染、电镀、有色冶炼、有色金属矿山开采、电子材料漂洗废水、染料生产等过程中常产生含有大量铜离子的废水。含铜废水的主要处理方法有化学沉淀法、离子交换法、电解法等。但这些方法使用能源和化学品的成本较高，因此需要找到低成本、环境友好的处理方法。
微生物修复法，作为一种修复污染环境的有效的生物技术受到越来越多的关注。微生物诱导钙化(MICP)为解决这一问题提供了另一种选择。环境当中的尿素分解菌能够分解尿素，并分泌一种或多种代谢物，与环境中的离子和化合物发生反应，并产生矿物颗粒沉积。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为了推进重金属污染废水(尤其是铜污染废水)的生物治理研究，本发明提供了黄库里菌(Kocuria flavus)在处理重金属污染废水中的应用。
具体地，本发明提供以下技术方案：
本发明提供黄库里菌(Kocuria flavus)在处理重金属污染废水中的应用。
作为优选，所述重金属污染废水为铜污染废水。
本发明中，黄库里菌(Kocuria flavus)尤其适用于处理铜污染废水。
作为优选，所述铜污染废水中，铜离子浓度为100～1000mg/L。
进一步地，所述铜污染废水中，铜离子浓度为100mg/L或250mg/L或500mg/L或750mg/L或1000mg/L。
作为优选，所述应用包括：将黄库里菌(Kocuria flavus)的发酵液加入待处理的铜污染废水中；
其中，所述发酵液的培养基为NB培养基或NBU培养基；所述NBU培养基为含有2％尿素和25mM CaCl2的NB培养基。
进一步地，所述发酵液的培养基为NBU培养基。
作为优选，所述NB培养基的配方如下：蛋白胨10g/L，牛肉浸粉3g/L，氯化钠5g/L，pH 8.0。
本发明的有益效果在于：
本发明发现黄库里菌(Kocuria flavus)在处理铜污染废水中取得了显著的效果，黄库里菌(Kocuria flavus)能够有效去除铜污染废水中90％以上的铜离子；并且该菌株对环境十分友好，具有很强的适应性，繁殖成本低，应用潜力巨大。
附图说明
图1为黄库里菌(Kocuria flavus)的铜去除率和脲酶活性随时间的变化图；
图2为黄库里菌(Kocuria flavus)的生长和Cu去除率随Cu浓度的变化图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
以下实施例中使用的NB培养基的配方如下：蛋白胨10g/L，牛肉浸粉3g/L，氯化钠5g/L，pH 8.0。
以下实施例中使用的尿素琼脂培养基的配方如下：胃蛋白胨1.0g/L，D-葡萄糖1.0g/L，氯化钠5.0g/L，磷酸氢二钠1.2g/L，磷酸氢二钾0.8g/L，分红0.012g/L，琼脂15.0g/L；配制方法如下：
1)称取24g尿素琼脂基础，用950ml去离子水重悬；
2)加热煮沸至完全溶解；
3)115℃灭菌20min；
4)冷却至50℃时，加入50ml无菌40％尿素溶液；
5)混匀后分装10ml到无菌试管中，制备琼脂斜面。
以下实施例中使用的NBU培养基为含有2％尿素(过滤灭菌)和25mM CaCl2的NB培养基。
实施例1黄库里菌(Kocuria flavus)的分离与筛选
1)用螺旋盖消毒瓶采集铜污染土壤样品；
2)将1g铜污染土壤样品接种到50ml含有100mg/L铜溶液(CuSO4·5H2O)的营养肉汤(NB培养基)中，在30℃、摇动条件下(130转/分)孵育48小时；
3)细菌的计数采用连续稀释全平板计数法，培养基使用含有不同铜浓度(25、50和100mg/L)的营养琼脂；
4)培养皿在30℃下孵育过夜；随后，将菌落转移到尿素琼脂培养基(脲酶选择培养基)上，以检查脲酶的产生(因为脲酶是产生方解石的关键指示物)；
5)根据较高的脲酶产生能力和在含铜培养基中的生长能力，最终选择了黄库里菌(Kocuria flavus)；该菌株及其发酵上清液和菌体的萃取物在处理铜污染废水中取得了显著的效果。
实施例2黄库里菌(Kocuria flavus)的鉴定
1)将实施例1筛选得到的菌株进行过夜培养，使用碱裂解法提取基因组DNA；
2)基因组DNA中的16S rRNA基因通过PCR进行扩增；
3)16S rRNA扩增子按照制造商的说明经凝胶洗脱并连接到pTZ57R/T载体中(美国酵素公司)；
4)使用应用生物系统自动测序仪进行测序；黄库里菌(Kocuria flavus)为革兰氏阳性，属于放线菌门和微球菌科；
5)16S rDNA的系统发育分析表明，黄库里菌(Kocuria flavus)基因与市售的Kocuria flavus(黄库里菌)有100％的相似性。
实施例3黄库里菌(Kocuria flavus)在处理铜污染废水中的应用
1)向100ml的烧瓶中，分别加入50ml含有100mg/L Cu离子的NB培养基和50ml含有100mg/L Cu离子的NBU培养基；
2)向步骤1)中的两个培养基中分别接种黄库里菌(Kocuria flavus)，如图1所示，黄库里菌(Kocuria flavus)在NBU培养基中120小时内有效去除95％的铜离子(100mg/L)；在NB培养基中，有效去除68％的铜离子。
本实施例中，所选用的黄库里菌(Kocuria flavus)可以按照实施例1的方法分离得到，或者选用市售的黄库里菌(Kocuria flavus)；也就是说，实施例1分离得到的黄库里菌(Kocuria flavus)和市售黄库里菌(Kocuria flavus)均能实现本发明的技术效果。
实施例4黄库里菌(Kocuria flavus)在处理铜污染废水中的应用
1)使用不同浓度的铜离子溶液(250mg/L、500mg/L、750mg/L和1000mg/L)检测对黄库里菌(Kocuria flavus)生长的影响以及对铜的去除作用；
具体为：向100ml的烧瓶中，分别加入50ml含有250mg/L Cu离子的NBU培养基、50ml含有500mg/L Cu离子的NBU培养基、50ml含有750mg/L Cu离子的NBU培养基和50ml含有1000mg/L Cu离子的NBU培养基，再向各培养基中分别接种黄库里菌(Kocuria flavus)；
2)如图2所示，黄库里菌(Kocuria flavus)在高浓度Cu下有效去除了更高数量的Cu；在含有250mg/L的NBU培养基中，铜的去除率为92％；在含有500mg/L的NBU培养基中，铜的去除率为95％；在含有750mg/L的NBU培养基中，铜的去除率为96％；在含有1000mg/L的NBU培养基中，铜的去除率为97％。
本实施例中，所选用的黄库里菌(Kocuria flavus)可以按照实施例1的方法分离得到，或者选用市售的黄库里菌(Kocuria flavus)；也就是说，实施例1分离得到的黄库里菌(Kocuria flavus)和市售黄库里菌(Kocuria flavus)均能实现本发明的技术效果。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
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