本發(fā)明涉及重金屬防治領(lǐng)域，尤其涉及一種治理熱帶酸性土壤鎳污染的微生物制劑及其制造方法。
背景技術(shù)：
鎳污染是由鎳及其化合物所引起的環(huán)境污染。鎳在地殼中的平均豐度為75ppm,在微量元素中是含量比較豐富的元素。它有很強(qiáng)的親硫性，主要以硫化鎳礦和氧化鎳礦的形態(tài)存在，在鐵、鈷、銅和一些稀土礦中，往往有鎳共生。全世界每年鎳的遷移狀況是：巖石風(fēng)化量為320000噸，河流輸送量為19000噸,開(kāi)采量為560000噸，礦物燃料燃燒排放5600噸。目前認(rèn)為鎳對(duì)環(huán)境是一種潛在的危害物。工業(yè)上大部分鎳用于制造不銹鋼和抗腐蝕合金，并廣泛用于鍍鎳、鑄幣、制造催化劑和玻璃陶瓷等。
在國(guó)內(nèi)已申請(qǐng)的相關(guān)專利中，專利《一種重金屬鎳污染土壤的修復(fù)方 法》（申請(qǐng)?zhí)枺?01510213271.X，公開(kāi)日：2015-08-19）公開(kāi)了一種采用醋酸溶液淋洗后再采用電化學(xué)方式回收鎳元素的治理方法，但該方法治理成本高昂（醋酸溶液與土壤質(zhì)量比達(dá)到了1：1），且無(wú)法原位修復(fù)，修復(fù)效率低；專利《利用泡囊假單胞菌促進(jìn)植物修復(fù)土壤鎳污染的方法》（申請(qǐng)?zhí)枺?00510034858.0，公開(kāi)日：2005-11-16）公開(kāi)了一種利用泡囊假單胞菌菌液與超富集植物共同作用的治理鎳污染的土壤治理方法，但該方法采用的超富集植物不明，且富集鎳元素后的植物基本不具備經(jīng)濟(jì)效益，其治理時(shí)限很長(zhǎng)（一年兩次，但多久能治理完全并未給出），且治理過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行正常的植株耕種，浪費(fèi)土地資源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種治理成本低、能原位修復(fù)、在治理時(shí)可正常耕種、經(jīng)濟(jì)性好、修復(fù)效率較高的治理熱帶酸性土壤鎳污染的微生物制劑及其制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種治理熱帶酸性土壤鎳污染的微生物制劑，由保藏液和和保藏在保藏液中的目標(biāo)微生物組成，其特征在于：所述保藏液為加入了葡萄糖的液體MRS培養(yǎng)基，葡萄糖濃度為15-25g/kg，所述保藏液表面采用液體石蠟進(jìn)行密封處理；所述目標(biāo)微生物為從火山口硫礦上提取再采用含5g/kg -35g/kg Ni2+的固體MRS培養(yǎng)基至少兩次篩選并純化的嗜酸化能異養(yǎng)菌。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述治理熱帶酸性土壤鎳污染的微生物制劑的制造方法，制造過(guò)程包括接種微生物、篩選及純化目標(biāo)微生物、培養(yǎng)目標(biāo)微生物、制取和保藏目標(biāo)微生物制劑等四個(gè)步驟，其特征在于：
1）所述接種微生物具體為從火山口硫礦上提取其上生長(zhǎng)的微生物，并將其通過(guò)接種環(huán)移植入篩選及純化培養(yǎng)基上；
2）所述篩選及純化目標(biāo)微生物具體步驟包括：
①初次篩選及純化，在加入濃度為5g/kg -15g/kg的Ni2+的固體MRS培養(yǎng)基上劃分四個(gè)區(qū)后在初始區(qū)植入從火山口硫礦上提取的微生物，保持溫度40℃-60℃，培養(yǎng)至在第四區(qū)即目標(biāo)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)五株以上的預(yù)篩目標(biāo)微生物；
②終次篩選及純化，在加入濃度為15g/kg -35g/kg的Ni2+的固體MRS培養(yǎng)基上劃分四個(gè)區(qū)后在初始區(qū)接種步驟①獲得的初篩目標(biāo)微生物，保持溫度40℃-60℃，培養(yǎng)至在第四區(qū)即目標(biāo)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)微生物，該目標(biāo)微生物即為所需的嗜酸化能異養(yǎng)菌。
3）所述培養(yǎng)目標(biāo)微生物具體為：在標(biāo)準(zhǔn)固體MRS培養(yǎng)基上接種嗜酸化能異養(yǎng)菌，保持溫度40℃-60℃，時(shí)間1-2天，獲得多株嗜酸化能異養(yǎng)菌菌株。
4）所述制取和保藏目標(biāo)微生物制劑具體步驟為：
①在液體MRS培養(yǎng)基內(nèi)移植嗜酸化能異養(yǎng)菌，保持溫度40℃-60℃，時(shí)間18h-24h；
②在培養(yǎng)基表面注入121.3℃滅菌后保存在常溫下的液體石蠟，該液體石蠟中注入了濃度為15-25g/kg的葡萄糖，即制得所需保藏有目標(biāo)微生物的保藏液，將獲得的保藏液垂直放置在常溫下，將其中不少于1L的保藏液作為保藏的目標(biāo)微生物留待下次使用，其它部分的保藏液作為微生物制劑用于土壤治理；
③所需微生物制劑按步驟①所述方式對(duì)目標(biāo)微生物進(jìn)行活化復(fù)蘇后方可用于土壤治理，投放量按土壤面積為10 L/畝-20 L/畝。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明由于采用了上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：從火山口硫礦上提取的微生物本身對(duì)Ni離子的耐受能力就強(qiáng)，加之選用的酸性培養(yǎng)基及高鎳環(huán)境的篩選及純化使最終獲得的目標(biāo)微生物能在高鎳環(huán)境下生存并快速繁殖，達(dá)到長(zhǎng)效治理和不斷擴(kuò)大范圍治理的目的；由于MRS本身為呈酸性的有機(jī)質(zhì)培養(yǎng)基，因此篩選出的目標(biāo)微生物必是嗜酸化能異養(yǎng)微生物，這類微生物能適應(yīng)酸性環(huán)境，并分解土壤中的有機(jī)質(zhì)，提高土壤的肥度。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
一種治理熱帶酸性土壤鎳污染的微生物制劑，由保藏液和和保藏在保藏液中的目標(biāo)微生物組成，其特征在于：所述保藏液為加入了葡萄糖的液體MRS培養(yǎng)基，葡萄糖濃度為15-25g/kg，所述保藏液表面采用液體石蠟進(jìn)行密封處理；所述目標(biāo)微生物為從火山口硫礦上提取再采用含5g/kg -35g/kg Ni2+的固體MRS培養(yǎng)基兩次篩選并純化的嗜酸化能異養(yǎng)菌。
上述治理熱帶酸性土壤鎳污染的微生物制劑的制造方法，制造過(guò)程包括接種微生物、篩選及純化目標(biāo)微生物、培養(yǎng)目標(biāo)微生物、制取和保藏目標(biāo)微生物制劑等四個(gè)步驟，其中：
1）所述接種微生物具體為從火山口硫礦上提取其上生長(zhǎng)的微生物，并將其通過(guò)接種環(huán)移植入篩選及純化培養(yǎng)基上；
2）所述篩選及純化目標(biāo)微生物具體步驟包括：
①初次篩選及純化，在加入濃度為5g/kg -15g/kg的Ni2+的固體MRS培養(yǎng)基上劃分四個(gè)區(qū)后在初始區(qū)植入從火山口硫礦上提取的微生物，保持溫度40℃-60℃，培養(yǎng)至在第四區(qū)即目標(biāo)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)五株以上的預(yù)篩目標(biāo)微生物；
②終次篩選及純化，在加入濃度為15g/kg-35g/kg的Ni2+的固體MRS培養(yǎng)基上劃分四個(gè)區(qū)后在初始區(qū)接種步驟①獲得的初篩目標(biāo)微生物，保持溫度40℃-60℃，培養(yǎng)至在第四區(qū)即目標(biāo)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)微生物，該目標(biāo)微生物即為所需的嗜酸化能異養(yǎng)菌。
3）所述培養(yǎng)目標(biāo)微生物具體為：在標(biāo)準(zhǔn)固體MRS培養(yǎng)基上接種嗜酸化能異養(yǎng)菌，保持溫度40℃-60℃，時(shí)間1-2天，獲得多株嗜酸化能異養(yǎng)菌菌株。
4）所述制取和保藏目標(biāo)微生物制劑具體步驟為：
①在液體MRS培養(yǎng)基內(nèi)移植嗜酸化能異養(yǎng)菌，保持溫度40℃-60℃，時(shí)間18h-24h；
②在培養(yǎng)基表面注入121.3℃滅菌后保存在常溫下的液體石蠟，該液體石蠟中注入了濃度為15-25g/kg的葡萄糖，即制得所需保藏有目標(biāo)微生物的保藏液，將獲得的保藏液垂直放置在常溫下，將其中不少于1L的保藏液作為保藏的目標(biāo)微生物留待下次使用，其它部分的保藏液作為微生物制劑用于土壤治理；
③所需微生物制劑按步驟①所述方式對(duì)目標(biāo)微生物進(jìn)行活化復(fù)蘇后方可用于土壤治理，投放量按土壤面積為10 L/畝-20 L/畝。
本實(shí)施例在實(shí)驗(yàn)水體里進(jìn)行實(shí)地效果驗(yàn)證，情況如下：取海南省三亞市某重金屬污染土壤作為實(shí)驗(yàn)土壤，對(duì)土壤內(nèi)的Ni進(jìn)行5次測(cè)量后取平均值，Ni含量以重量計(jì)為82.47mg/kg；按本實(shí)施例實(shí)施方式實(shí)施后一個(gè)月，再以同樣方式進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果為Ni含量以重量計(jì)為28.29mg/kg；按本實(shí)施例實(shí)施方式實(shí)施后兩個(gè)月，再以同樣方式進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果為Ni含量以重量計(jì)為14.12mg/kg。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為：Ni含量以重量計(jì)不大于40mg/kg。
本發(fā)明的治理熱帶酸性土壤鎳污染的微生物制劑治理土壤的工作原理為：
從火山口硫礦上提取的微生物本身對(duì)Ni離子的耐受能力就強(qiáng)，加之選用的酸性培養(yǎng)基及高鎳環(huán)境的篩選及純化使最終獲得的目標(biāo)微生物能在高鎳環(huán)境下生存并快速繁殖，達(dá)到長(zhǎng)效治理和不斷擴(kuò)大范圍治理的目的；由于MRS本身為呈酸性的有機(jī)質(zhì)培養(yǎng)基，因此篩選出的目標(biāo)微生物必是嗜酸化能異養(yǎng)微生物，這類微生物能適應(yīng)酸性環(huán)境，并分解土壤中的有機(jī)質(zhì)，提高土壤的肥度。
本發(fā)明尤其適用于被鎳污染的熱帶地區(qū)，尤其適用于被鎳污染的熱帶水稻種植區(qū)域。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，僅為了使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。