一种重金属铅修复菌株FB-6及其应用

本发明涉及一种重金属修复菌株，具体涉及一种重金属铅修复菌株fb-6及其应用。

背景技术：

1、现代工业快速发展，金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。因其高毒性、不可生物降解性和生物富集性，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝类体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。目前，人们开发了化学、物理等一系列技术来去除污染区的重金属离子。然而，它们都存在成本高、易引起二次污染、技术复杂、适用性不足等缺陷。

2、重金属污染的修复方法主要分为物理法、化学法和生物法。其中，物理法和化学法是两种常见的修复手段，如分离修复法、热力修复法、化学固化法、动电修复法等，这些技术在一定程度上可以有效地去除或者封存重金属保障其不在环境中转移，以达到修复的作用。但是，物理和化学方法通常需要更多的能源和材料投入，如化学试剂、机械设备等，这可能导致较高的经济成本；其次，化学方法在处理过程中可能会产生二次污染，如淋洗液中的重金属可能需要进一步处理，这可能会破坏土壤的结构和生物活性，影响土壤的自然功能和肥力，且会对周围环境造成一定的负面影响，如噪音、粉尘、化学气味等。介于以上描述，物理和化学方法可能不是长期的可持续解决方案，并且需要定期重复处理。

3、重金属微生物修复技术是一种利用微生物的自然代谢过程来降低、转化或稳定土壤和水体中的重金属污染的方法，以其经济、环保等优点受到越来越多的关注。这种技术基于微生物与重金属之间的相互作用，特别是微生物对重金属的吸附、沉淀、络合、氧化还原以及生物转化等生物地球化学过程。研究发现：微生物能够通过其细胞壁及胞外多糖上的官能团(如羧基、羟基、磷酸基等)吸附重金属离子，这些官能团不饱和h+会丢失并与重金属形成稳定的结构，这一过程可以防止重金属的迁移，降低其毒性威胁，然后通过收集细菌细胞即可去除环境中的重金属离子。重金属微生物修复技术作为一种环境友好的修复手段，其研究和应用前景广阔。随着生物技术的不断发展，微生物修复有望成为重金属污染治理的重要策略之一。因此，寻找到对重金属具有高效吸附作用微生物的研究可以为上述应用提供更优的处理效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种重金属铅修复菌株fb-6及其应用，能够用于重金属铅污染的水体、土壤的治理，在重金属铅的修复方面具有巨大的潜力以及应用价值。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种重金属铅修复菌株fb-6，该菌株fb-6为特基拉芽孢杆菌(bacillus tequilensis)，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏时间为2024年2月5日，保藏编号为cgmcc no：29866。

3、本发明的另一目的是提供所述的重金属铅修复菌株fb-6在重金属铅修复中的应用。

4、优选地，所述应用选自以下任意一项或两项：

5、(1)在吸附铅离子中的应用；

6、(2)在隔绝铅离子被植物吸收中的应用。

7、优选地，所述植物包含：烟草。

8、优选地，所述重金属铅修复菌株fb-6具有耐除铅外其他重金属的能力；所述其他重金属包含：cu2+、zn2+、ag+、co2+、ni2+和mn2+中任意一种或两种以上。

9、优选地，所述重金属铅修复菌株fb-6能够分别在低于600、1000、50、200、400、500mg/l的cu2+、zn2+、ag+、co2+、ni2+和mn2+浓度环境下生存；所述重金属铅修复菌株fb-6能够在低于2200mg/l的pb2+浓度环境下生存。

10、本发明的另一目的是提供含有所述的重金属铅修复菌株fb-6的重金属修复生物菌剂。

11、优选地，该重金属修复生物菌剂为海藻酸钠包埋的重金属铅修复菌株fb-6。

12、优选地，该重金属修复生物菌剂是通过以下方法获得的：将所述重金属铅修复菌株fb-6与海藻酸钠溶液搅拌均匀，并加入至cacl2水溶液中进行固化，得到海藻酸钠包埋的重金属铅修复菌株fb-6。

13、本发明的另一目的是提供所述的重金属修复生物菌剂在重金属铅修复中的应用。

14、本发明的重金属铅修复菌株fb-6及其应用，具有以下优点：

15、(1)本发明筛选到一株耐重金属并且对铅有吸附作用的野生型细菌特基拉芽孢杆菌(bacillus tequilensis fb-6)，通过实验验证了fb-6菌株对重金属铅的吸附能力，并且通过对其的吸附机制进行探究，发现其主要是以胞外吸附为主，该吸附方式不需要代谢的参与即可稳定地富集环境中的重金属铅，具有适用范围广、对环境危害小等优点，因此，本发明的fb-6菌株能够用于重金属铅污染的水体、土壤的治理；

16、(2)本发明将菌株fb-6采用海藻酸钠固定化制备生物菌剂，定化后的fb-6菌株对重金属铅的吸收能力提升非常大，在小型污水处理装置中反应24小时后，污水中90％以上的重金属被去除，在含重金属铅废水中表现出良好的修复能力，可以有效去除污水中的重金属铅，并且反应过后有利于回收，可以大大减小对环境的污染，从可持续发展的角度来看，是一种更具成本效益和可行的重金属修复策略；此外，还发现本发明的菌株fb-6可以隔离土壤中大量的铅离子以至于不被烟草吸收，从而保障烟草的正常生长。因此，本发明筛选到的菌株fb-6在重金属铅的修复方面具有巨大的潜力以及应用价值；

17、(3)本发明将菌株fb-6置于重金属铅胁迫下生长烟草的根系土壤中，仅加入铅的植物生长受限，表现出铅的毒性影响。然而，当铅与fb-6菌株共同施加时，植物的生长状况得到改善，这暗示fb-6菌株有助于植物应对铅的毒性，促进其生长和开花。

技术特征：

1.一种重金属铅修复菌株fb-6，其特征在于，该菌株fb-6为特基拉芽孢杆菌(bacillustequilensis)，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏时间为2024年2月5日，保藏编号为cgmcc no：29866。

2.如权利要求1所述的重金属铅修复菌株fb-6在重金属铅修复中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述应用选自以下任意一项或两项：

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述植物包含：烟草。

5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述重金属铅修复菌株fb-6具有耐除铅外其他重金属的能力；

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述重金属铅修复菌株fb-6能够分别在低于600、1000、50、200、400、500mg/l的cu2+、zn2+、ag+、co2+、ni2+和mn2+浓度环境下生存；所述重金属铅修复菌株fb-6能够在低于2200mg/l的pb2+浓度环境下生存。

7.一种含有如权利要求1所述的重金属铅修复菌株fb-6的重金属修复生物菌剂。

8.根据权利要求7所述的重金属修复生物菌剂，其特征在于，该重金属修复生物菌剂为海藻酸钠包埋的重金属铅修复菌株fb-6。

9.根据权利要求7所述的重金属修复生物菌剂，其特征在于，该重金属修复生物菌剂是通过以下方法获得的：

10.如根据权利要求7～9中任意一项所述的重金属修复生物菌剂在重金属铅修复中的应用。

技术总结
本发明公开了一种重金属铅修复菌株FB‑6及其应用，该菌株FB‑6为特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)，其保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏时间为2024年2月5日，保藏编号为CGMCC No：29866。本发明筛选到一株耐重金属并且对铅有吸附作用的野生型细菌特基拉芽孢杆菌，并验证了FB‑6菌株对重金属铅的吸附能力，通过对其的吸附机制进行探究，发现其主要是以胞外吸附为主，该吸附方式不需要代谢的参与即可稳定地富集环境中的重金属铅，具有适用范围广、对环境危害小等优点。

技术研发人员：丁俊美,徐微,王旭,陆玉玲
受保护的技术使用者：云南师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23