利用檸檬酸桿菌厭氧和好氧下凈化含四價(jià)硒污水的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用檸檬酸桿菌在厭氧和好氧下凈化含四價(jià)硒污水的方法，該方法是以美國模式培養(yǎng)物集存庫購買的檸檬酸桿菌 Citrobacterfreundii ,StrainY9為菌種，在厭氧和好氧條件下將檸檬酸桿菌接種到含四價(jià)硒污水中，檸檬酸桿菌以檸檬酸鈉、醋酸鈉或硝酸鈉作為電子供體，廢水中四價(jià)硒為電子受體，經(jīng)過生化處理后，檸檬酸桿菌 Citrobacterfreundii ,StrainY9將四價(jià)硒還原成元素硒，達(dá)到在厭氧和好氧條件下去除污水中四價(jià)硒的目的。該方法工藝簡單，操作方便，處理成本低，處理范圍大，無二次污染。
【專利說明】利用檸檬酸桿菌厭氧和好氧下凈化含四價(jià)硒污水的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用朽1檬酸桿菌Citrobacterfreundii,StrainY9在厭氧和好氧 條件下凈化含四價(jià)硒污水的方法，屬于環(huán)境保護(hù)污水凈化處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 硒是一種非金屬元素，位于元素周期表第四周期第VIA族。盡管中國的大部分地 區(qū)硒較缺乏，但是個(gè)別地區(qū)硒資源較為豐富。例如湖北恩施地區(qū)有著世界上稀少的獨(dú)立硒 礦床。硒在工農(nóng)業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。由于硒具有良好的半導(dǎo)體性質(zhì)和導(dǎo)電能力，硒在電 子工業(yè)上被廣泛用于生產(chǎn)電子產(chǎn)品，而且硒還被用于橡膠工業(yè)、玻璃和陶瓷業(yè)。農(nóng)業(yè)上硒還 可以被用于制造殺蟲劑等。
[0003] 硒雖然是人體所必須的微量元素之一，但是過量的硒對人體具有毒害作用。硒主 要是通過人體的口、鼻和皮膚等進(jìn)入體內(nèi)和表層，引起急性或慢性毒性。硒中毒的主要癥狀 是消瘦、無力、貧血、皮膚起疹、關(guān)節(jié)發(fā)炎、脫發(fā)、脫甲、牙釉受破壞形成褐黃色斑，嚴(yán)重者腸 胃發(fā)炎、功能紊亂、肝臟受損甚至死亡。
[0004] 硒污染在全球?qū)乙姴货r。美國西南部地區(qū)硒污染比較嚴(yán)重,主要是土壤和水體硒 含量很高，典型的例子就是加利福尼亞州Kesterson水庫受農(nóng)業(yè)排污水的影響使得水庫硒 污染嚴(yán)重超標(biāo)，水庫中的硒致使魚類和水禽畸變甚至死亡。我國從鄂西南的恩施一長江三 峽一向西北延伸至陜西紫陽為高硒地帶，其中湖北恩施和陜西紫陽最為突出，在這兩個(gè)地 方因硒污染中毒的案例時(shí)有發(fā)生，最為著名的當(dāng)屬湖北恩施魚塘壩人群硒中毒的爆發(fā)性 流行。六十年代魚塘壩出現(xiàn)了嚴(yán)重的硒中毒，據(jù)估計(jì)該地每人每日的硒攝取量高達(dá)30毫克 以上，是我國人均日正常攝量的125-175倍，最后當(dāng)?shù)鼐用癫坏貌蝗窟w移到外圍安全地 帶使該地成為無人區(qū)。
[0005] -般硒污染水體中的硒主要以四價(jià)和六價(jià)硒為主，四價(jià)硒的水溶性更強(qiáng)，毒性更 大，亟需處理。目前，四價(jià)硒的處理技術(shù)主要是物理修復(fù)、化學(xué)修以及包括植物修復(fù)和微生 物修復(fù)在內(nèi)的生物修復(fù)。物理和化學(xué)存在去處效果差、成本高、易造成二次污染等問題?，F(xiàn) 在生物修復(fù)獲得了長足發(fā)展，目前被認(rèn)為是簡便有效，無污染的修復(fù)技術(shù)。植物修復(fù)雖然不 存在二次污染的問題，但是植物修復(fù)的周期長，而且還存在富集植物的處理問題。微生物特 別是細(xì)菌在生物修復(fù)領(lǐng)域具有舉足輕重的地位，國外對硒的微生物修復(fù)研究較深入，取得 了較大的進(jìn)展。然而國內(nèi)的研究相對較少。
[0006] 耐硒細(xì)菌可以將水體中的四價(jià)硒還原為元素硒，元素硒不溶于水很難被生物吸 收，因此可以達(dá)到去除水體硒污染的目的。然而在水體的實(shí)際修復(fù)過程中，水體表面屬于好 氧環(huán)境，水體底部則屬于厭氧環(huán)境，單一的厭氧或者好氧細(xì)菌很難更好的去除水體硒污染。 目前報(bào)道的硒還原細(xì)菌多為厭氧菌，也有報(bào)道證實(shí)好氧細(xì)菌也可以還原四價(jià)硒從而處理含 硒污水。因此，利用既能在厭氧和好氧條件下還原硒的細(xì)菌處理四價(jià)硒污水能取得很好的 去除效果。但目前國內(nèi)利用既能在厭氧和好氧條件下生長的亞硒酸鹽還原菌去除污水中四 價(jià)硒的研究還未見報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用朽1檬酸桿菌Citrobacterfreundii,StrainY9在 厭氧和好氧下凈化含四價(jià)硒污水的方法，該方法通過美國模式培養(yǎng)物集存庫購買的檸檬酸 桿菌Citrobacterfreundii,StrainY9,在厭氧和好氧條件下將朽1檬酸桿菌接種到含四價(jià) 硒污水中，檸檬酸桿菌以檸檬酸鈉、醋酸鈉或硝酸鈉作為電子供體，四價(jià)硒為電子受體，經(jīng) 過數(shù)天生化處理后，檸檬酸桿菌的還原作用將四價(jià)硒還原成元素硒，以達(dá)到在厭氧和好氧 條件下去除污水中四價(jià)硒的目的。該方法工藝簡單，操作方便，處理成本低，處理范圍大，無 二次污染。
[0008] 本發(fā)明所述的一種利用檸檬酸桿菌在厭氧和好氧下凈化含四價(jià)硒污水的方法，按 下列步驟進(jìn)行：
[0009]a、菌種富集培養(yǎng)：將朽1檬酸桿菌Citrobacterfreundii,StrainY9的菌液按體積 比為2% -10%的接種量轉(zhuǎn)移到含1. 0克/升磷酸氫二鉀，0. 1克/升氯化鎂，2克/升酵 母浸粉，2. 95克/升檸檬酸鈉液體培養(yǎng)基中，于溫度10°C-30°C條件下進(jìn)行富集培養(yǎng)3-10 天；
[0010] b、接種凈化處理：將步驟a富集得到的檸檬酸桿菌菌液按體積比3% -6%的接 種量加入含四價(jià)硒初始濃度為l-10mm〇l/L，pH值為5. 0-9. 0的四價(jià)硒污水中，同時(shí)再加入 10mm〇l/L的檸檬酸鈉，分別在厭氧和好氧條件下，溫度10°C-26°C生化處理5-10天；檸檬 酸桿菌以檸檬酸鈉、醋酸鈉或硝酸鈉作為電子供體，四價(jià)硒為電子受體，將四價(jià)硒還原為元 素硒，在厭氧條件下四價(jià)硒的去除率達(dá)15-100%，在好氧條件下去除率為20-40%。
[0011] 本發(fā)明所述的利用檸檬酸桿菌在厭氧和好氧下凈化含四價(jià)硒污水的方法，該方法 中所涉及的朽 1檬酸桿菌Citrobacterfreundii,StrainY9為美國模式培養(yǎng)物集存庫ATCC， 通過北京中原公司于2013年12月購買得到的。
[0012] 本發(fā)明所述的利用檸檬酸桿菌在厭氧和好氧下凈化含四價(jià)硒污水的方法，該方法 處理含四價(jià)硒染水的效果：通過朽1檬酸桿菌Citrobacterfreundii,StrainY9,在厭氧和好 氧條件下將四價(jià)硒還原為元素硒，工藝簡單，操作方便，處理成本低，處理范圍大，無二次污 染。四價(jià)硒初始濃度為lmmol/L-10mmol/L時(shí)，厭氧條件下四價(jià)硒的去除率達(dá)15-100%,在 好氧條件下去除率為20-40%。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面是朽1檬酸桿菌Citrobacterfreundii,StrainY9在厭氧和好氧條件下凈化含 四價(jià)硒污水的具體實(shí)施例：
[0014]

【權(quán)利要求】
1. 一種利用檸檬酸桿菌在厭氧和好氧下凈化含四價(jià)硒污水的方法，其特征在于按下列 步驟進(jìn)行： a、 菌種富集：將朽1檬酸桿菌CYtroAacter StrainY9的菌液按體積比為2 %_1〇 %的接種量轉(zhuǎn)移到含1. 0克/升磷酸氫二鉀，0. 1克/升氯化鎂，2克/升酵母浸 粉，2. 95克/升檸檬酸鈉液體培養(yǎng)基中，于溫度10°C -30°C條件下進(jìn)行富集培養(yǎng)3-10天； b、 接種凈化處理：將步驟a富集得到的檸檬酸桿菌菌液按體積比3%-6%的接種量加 入含四價(jià)硒初始濃度為1-10 mmol/L，pH值為5. 0-9. 0的四價(jià)硒污水中，同時(shí)再加入10 mmol/L的檸檬酸鈉，分別在厭氧和好氧條件下，溫度10°C -26°C生化處理5-10天；檸檬酸 桿菌以檸檬酸鈉、醋酸鈉或硝酸鈉作為電子供體，四價(jià)硒為電子受體，將四價(jià)硒還原為元素 硒，在厭氧條件下四價(jià)硒的去除率達(dá)15-100 %，在好氧條件下去除率為20-40 %。
【文檔編號】C02F3/30GK104386828SQ201410650816
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】潘響亮, 王瀟男, 高磊 申請人:中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所