一株巨大芽孢杆菌及其通过碳酸酐酶诱导矿化固持不同重金属的应用

本发明属于微生物领域，具体涉及一株巨大芽孢杆菌通过碳酸酐酶诱导矿化固持不同重金属的应用。

背景技术：

1、随着工业经济的发展，自然因素与人为因素的共同影响下，重金属污染问题日益严峻。相比于物理化学修复可能导致的二次污染，植物修复时间较长等问题，微生物修复技术应用更为广泛。其中微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial induced carbonateprecipitation,micp)具有反应可控，能够适应复杂环境，重金属去除效果好，作用持久，无二次污染等优点。

2、micp广泛应用于沙地化土壤及地基的固化、混凝土裂缝修复及自修复、建筑工地抑尘以及重金属的原位固定等方面。在重金属的原位固定领域，目前研究大多通过微生物产脲酶的作用进行碳酸盐的诱导沉淀，qian等人在characterization of fungal-mediated carbonate precipitation in the biomineralization of chromate andlead from an aqueous solution and soil一文中利用产脲酶真菌产生碳酸盐沉淀物，分别以100mg/kg和200mg/kg的浓度固定农田土壤中的cr和pb，土壤中95％的交换性cr和pb被固定。li等人在biomineralization of carbonate by terrabacter tumescens forheavy metal removal and biogrouting applications引入了另一种产脲酶的微生物t.tumescens，能够在水溶液中固定多种重金属(ni，cu，pb，co，zn和cd)，去除率约为90％。然而经由该种途径进行为微生物诱导碳酸盐沉淀会产生污染物铵，后续还需进行进一步的处理。但通过微生物产碳酸酐酶进行诱导矿化则可以很好的改善该问题。

3、现有研究对微生物通过碳酸酐酶途径诱导矿化固持重金属的相关报道较少，且大多数原位固定重金属的针对对象为土壤，很少针对河口沉积物中重金属的固持，相比与土壤，河口沉积物含水量更高，诸如醋酸钙、氯化钙等可溶性钙源的应用型不强。如果能提供一株可以分解硅灰石作为钙源的micp矿化菌进行重金属的固持，则有望解决这一问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一株巨大芽孢杆菌通过碳酸酐酶诱导矿化固持不同重金属的应用。

2、本发明的技术方案：

3、一株巨大芽孢杆菌(bacillus magaterium)sd1，已于2024年3月保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc 1.64724。

4、该巨大芽孢杆菌通过分泌碳酸酐酶诱导碳酸钙沉淀固持重金属中的应用，该技术的原理为：微生物分泌碳酸酐酶促进大气中co2的水合作用，促进hco3-与co32-的生成，进而提高环境中的ph值，在金属离子存在的条件下促进金属离子与co32-结合生成碳酸盐沉淀。包括如下步骤：

5、(1)将巨大芽孢杆菌活化14h，接种至含有钙离子及营养物质的培养基中，获得菌制剂。

6、(2)将菌制剂滴加到待诱导碳酸钙沉淀的位置。

7、所述钙离子来源为氯化钙或硅灰石。

8、所述氯化钙浓度为1.8g/l，所述硅灰石浓度为2g/l。

9、本发明的有益效果：本发明提供了一种新的可以分解硅灰石为钙源进行碳酸钙诱导且同时固持重金属的菌制剂。菌制剂中包括一株新的巨大芽孢杆菌，该菌株具有生长快速、碳酸酐酶活性高、能够分解硅灰石等特点，应用潜力大。实验显示：该菌株诱导碳酸钙固持重金属效果好，对5ppmcd可以固持96％以上，对10ppmzn可以固持72％以上；通过分解硅灰石为钙源也可固定82％以上的cd。

技术特征：

1.一株巨大芽孢杆菌(bacillus magaterium)sd1，其特征在于，该巨大芽孢杆菌已于2024年3月保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc1.64724。

2.权利要求1所述巨大芽孢杆菌通过分泌碳酸酐酶诱导碳酸钙沉淀固持重金属中的应用。

技术总结本发明属于微生物领域，公开了一株巨大芽孢杆菌及其通过碳酸酐酶诱导矿化固持不同重金属的应用。本发明提供了一株巨大芽孢杆菌SD1，及供巨大芽孢杆菌生存、生长的营养物质。本发明还提供了一株巨大芽孢杆菌通过碳酸酐酶途径进行MICP固持不同重金属的应用。本发明的巨大芽孢杆菌对重金属固持效果好，且可以分解硅灰石为钙源进行MICP固持重金属。技术研发人员：贾永锋,张睿,曾祥峰,李永斌,李伟明,席一梅,王少锋受保护的技术使用者：大连理工大学技术研发日：技术公布日：2024/8/1