本(ben)發(fa)明屬于水污染治(zhi)理，具體(ti)涉(she)及一(yi)種(zhong)含(han)鈾水體(ti)的微生物修復試劑和修復方法。

背景技術：

1、鈾是非常(chang)重(zhong)要(yao)的天然放(fang)射性(xing)重(zhong)金(jin)(jin)屬元素(su)，主要(yao)用于核工(gong)業(ye)原(yuan)料的生(sheng)(sheng)產與(yu)制(zhi)造。鈾礦(kuang)開采過程(cheng)中產生(sheng)(sheng)大量含(han)鈾廢水(shui)，主要(yao)來自洗井廢水(shui)、廢棄(qi)鉆(zhan)井液、浸出尾液、離子交換(huan)尾液。據初步(bu)估算(suan)，每生(sheng)(sheng)產1t金(jin)(jin)屬鈾，平均產生(sheng)(sheng)了(le)近3000t含(han)鈾的廢棄(qi)物，最高(gao)超(chao)過了(le)5000t。含(han)鈾廢水(shui)可通(tong)過地表徑流和(he)地下滲流擴(kuo)散(san)到周邊區域(yu)，從而對生(sheng)(sheng)態環境(jing)以及周邊居民的身體(ti)健康產生(sheng)(sheng)極其(qi)不利的影響，亟需采取有效(xiao)措施(shi)對含(han)鈾廢水(shui)開展修復(fu)。

2、目前，國內(nei)外研發出了一系(xi)列含鈾廢水處(chu)(chu)理(li)技術，主要(yao)有化學沉淀法(fa)、納(na)米零價(jia)鐵還原固化法(fa)、離(li)子交換法(fa)、吸附法(fa)、微生物法(fa)、電沉積(ji)法(fa)、膜分離(li)法(fa)和礦(kuang)物固鈾法(fa)等(deng)。這些處(chu)(chu)理(li)方(fang)法(fa)各有其優(you)點，但(dan)原料成本相對較高、產生的泥漿量(liang)較大、后續(xu)處(chu)(chu)理(li)繁瑣，有的還要(yao)對二次(ci)廢物進行(xing)再(zai)處(chu)(chu)理(li)。

3、微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)法因(yin)其(qi)具有綠色環保、低(di)能(neng)耗的(de)(de)優點逐漸受到(dao)重視，在實際應用(yong)中，微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)法因(yin)其(qi)環境友好成為(wei)(wei)物(wu)理化學法的(de)(de)補充方案(an)。目前(qian)發現與(yu)鈾的(de)(de)富集作用(yong)有密切關系(xi)的(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)已達數十(shi)種，包括細菌(jun)(jun)(jun)、放(fang)線菌(jun)(jun)(jun)、真(zhen)菌(jun)(jun)(jun)和(he)藻類等。一般情況下，微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)對鈾的(de)(de)吸附(fu)能(neng)力(li)范圍為(wei)(wei)細菌(jun)(jun)(jun)＞放(fang)線菌(jun)(jun)(jun)＞真(zhen)菌(jun)(jun)(jun)＞藻類。研究(jiu)表明(ming)許(xu)多原(yuan)(yuan)核生(sheng)(sheng)物(wu)可以(yi)將(jiang)u(ⅵ)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)為(wei)(wei)u(ⅳ)，其(qi)中最(zui)具代(dai)表性(xing)的(de)(de)是fe(ⅲ)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)菌(jun)(jun)(jun)和(he)硫(liu)酸鹽還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)菌(jun)(jun)(jun)(srb)。能(neng)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)u(ⅵ)的(de)(de)典型fe(ⅲ)還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)菌(jun)(jun)(jun)有地質桿菌(jun)(jun)(jun)屬(shu)的(de)(de)geobacteruraniireducens和(he)geobacterdaltonii等；硫(liu)酸鹽還(huan)(huan)原(yuan)(yuan)菌(jun)(jun)(jun)鈾劑(ji)脫硫(liu)弧菌(jun)(jun)(jun)屬(shu)、脫硫(liu)桿菌(jun)(jun)(jun)屬(shu)和(he)脫硫(liu)腸狀菌(jun)(jun)(jun)屬(shu)等。有研究(jiu)者利用(yong)親鈾真(zhen)菌(jun)(jun)(jun)黑曲霉(aspergillus?niger)為(wei)(wei)基底制作吸附(fu)材料用(yong)于廢水(shui)中鈾的(de)(de)吸附(fu)。

4、目(mu)前在(zai)含鈾(you)廢水微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)(fu)方(fang)面，主(zhu)要(yao)開展的(de)(de)是單一功(gong)能(neng)(neng)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)(fu)，尚未(wei)有將具有吸(xi)附(fu)功(gong)能(neng)(neng)和礦化功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)多(duo)種微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)協(xie)同(tong)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)(fu)低(di)濃(nong)度(du)含鈾(you)廢水的(de)(de)報道(dao)。不(bu)同(tong)功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)在(zai)對鈾(you)的(de)(de)吸(xi)收、轉(zhuan)運、重(zhong)金屬耐受性等方(fang)面存在(zai)差(cha)異，單一功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)(fu)含鈾(you)污(wu)染的(de)(de)廢水時生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)緩慢、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)量低(di)、修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)(fu)效率慢、易受環境干(gan)擾(rao)等。不(bu)同(tong)功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)協(xie)同(tong)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)(fu)可提高(gao)營養(yang)液的(de)(de)利用率，緩解重(zhong)金屬對細菌生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)的(de)(de)抑制作(zuo)用。此外，微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)協(xie)同(tong)修(xiu)(xiu)(xiu)復(fu)(fu)(fu)(fu)模式可以提高(gao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)多(duo)樣性和微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)對環境的(de)(de)適應(ying)能(neng)(neng)力和抗干(gan)擾(rao)性。

技術實現思路

1、本發(fa)明(ming)的目的在于提供一種含(han)鈾(you)水(shui)體的微生(sheng)物修復試劑和修復方法，可(ke)在含(han)鈾(you)水(shui)體中豐富水(shui)體微生(sheng)物多(duo)樣性，增強(qiang)枯草芽(ya)孢(bao)桿菌、巴斯芽(ya)孢(bao)桿菌對含(han)鈾(you)水(shui)體的修復效(xiao)果。

2、本發明提供了(le)一種含鈾水體的微生物(wu)修復(fu)試(shi)劑，包括：巴斯(si)芽孢桿(gan)菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)液(ye)、枯草(cao)芽孢桿(gan)菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)液(ye)、尿素溶(rong)液(ye)和氯(lv)化鈣溶(rong)液(ye)；

3、所述巴斯芽(ya)孢(bao)桿菌菌液和枯(ku)草芽(ya)孢(bao)桿菌菌液的(de)體積比為1:1～2；

4、所(suo)述尿(niao)素溶(rong)液(ye)和氯化鈣溶(rong)液(ye)的體(ti)積比為(wei)1:1。

5、優選(xuan)的，所述巴斯芽孢(bao)桿菌菌液(ye)和枯(ku)草芽孢(bao)桿菌菌液(ye)od600均(jun)＝1.0。

6、優選的(de)，所述巴(ba)斯芽(ya)孢(bao)桿(gan)菌(jun)菌(jun)液(ye)和枯(ku)草(cao)芽(ya)孢(bao)桿(gan)菌(jun)菌(jun)液(ye)的(de)制備方(fang)法，包括分(fen)別將(jiang)巴(ba)斯芽(ya)孢(bao)桿(gan)菌(jun)和枯(ku)草(cao)芽(ya)孢(bao)桿(gan)菌(jun)接種到培(pei)(pei)養(yang)基中，置于30℃的(de)恒溫震(zhen)蕩培(pei)(pei)養(yang)箱中培(pei)(pei)育12～24小時(shi)，得所述菌(jun)液(ye)；

7、所述(shu)培(pei)養(yang)基的組(zu)成為(wei)：酪蛋白胨(dong)15g，大豆蛋白胨(dong)5g，氯化鈉5g，尿(niao)素20g，去(qu)離子水1l。

8、優(you)選的(de)，所述(shu)尿素(su)溶液和(he)氯化鈣溶液的(de)工(gong)作濃度均為(wei)0.5～2mol/l。

9、本發明還提供了上(shang)述微生(sheng)物修復試劑在修復含鈾水(shui)體中的(de)應用(yong)。

10、優選的(de)(de)，所述含鈾(you)(you)水體(ti)中(zhong)的(de)(de)鈾(you)(you)含量不高于(yu)2.0mg/l。

11、本(ben)發明還提供(gong)了一種含(han)鈾(you)(you)水(shui)體(ti)的(de)微生物修復方法，包(bao)括調節含(han)鈾(you)(you)水(shui)體(ti)中(zhong)的(de)鈾(you)(you)含(han)量(liang)不高于2.0mg/l并(bing)調節ph值(zhi)＞5后，向水(shui)體(ti)中(zhong)加入上述微生物修復試(shi)劑中(zhong)的(de)尿素溶液和氯化鈣溶液；

12、然后加入上(shang)述微生物(wu)修復(fu)(fu)試劑中的巴(ba)斯芽(ya)(ya)孢桿菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)液和枯草芽(ya)(ya)孢桿菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)液，進行修復(fu)(fu)，修復(fu)(fu)完(wan)成后取(qu)出(chu)沉淀物(wu)。

13、優選(xuan)的，尿素溶(rong)液和氯化鈣溶(rong)液的添加量(liang)均為400ml/l。

14、優(you)選的，所述巴斯芽(ya)孢桿菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)液(ye)和枯草芽(ya)孢桿菌(jun)(jun)菌(jun)(jun)液(ye)的添加量均為100～300ml/l。

15、優選的(de)，所述修復的(de)時(shi)間為12～36小(xiao)時(shi)。

16、有益(yi)效果：本(ben)(ben)(ben)(ben)發(fa)明提供了一種(zhong)含鈾水(shui)體(ti)的(de)(de)(de)微生物(wu)(wu)修(xiu)復試劑(ji)，包含巴(ba)斯(si)芽(ya)孢(bao)桿(gan)(gan)菌(jun)菌(jun)液(ye)、枯草(cao)(cao)芽(ya)孢(bao)桿(gan)(gan)菌(jun)菌(jun)液(ye)、尿素溶液(ye)和(he)(he)氯化(hua)鈣溶液(ye)。本(ben)(ben)(ben)(ben)發(fa)明通過利用枯草(cao)(cao)芽(ya)孢(bao)桿(gan)(gan)菌(jun)和(he)(he)巴(ba)斯(si)芽(ya)孢(bao)桿(gan)(gan)菌(jun)的(de)(de)(de)吸附(fu)及礦(kuang)化(hua)功(gong)能(neng)，提高(gao)微生物(wu)(wu)多樣(yang)性(xing)和(he)(he)枯草(cao)(cao)芽(ya)孢(bao)桿(gan)(gan)菌(jun)、巴(ba)斯(si)芽(ya)孢(bao)桿(gan)(gan)菌(jun)對(dui)環境的(de)(de)(de)適應能(neng)力及抗干(gan)擾(rao)性(xing)，提高(gao)兩(liang)種(zhong)微生物(wu)(wu)對(dui)營養液(ye)的(de)(de)(de)利用率，緩解重金屬對(dui)微生物(wu)(wu)生長(chang)的(de)(de)(de)抑制作(zuo)(zuo)(zuo)用，充分利用利用這兩(liang)種(zhong)微生物(wu)(wu)的(de)(de)(de)吸附(fu)作(zuo)(zuo)(zuo)用和(he)(he)礦(kuang)化(hua)產生的(de)(de)(de)晶(jing)體(ti)對(dui)鈾的(de)(de)(de)共沉淀作(zuo)(zuo)(zuo)用，以及巴(ba)斯(si)芽(ya)孢(bao)桿(gan)(gan)菌(jun)礦(kuang)化(hua)過程中(zhong)對(dui)廢水(shui)ph的(de)(de)(de)調(diao)節作(zuo)(zuo)(zuo)用，從而(er)實現對(dui)酸性(xing)含鈾廢水(shui)的(de)(de)(de)三(san)重修(xiu)復效果。本(ben)(ben)(ben)(ben)發(fa)明所述(shu)(shu)枯草(cao)(cao)芽(ya)孢(bao)桿(gan)(gan)菌(jun)和(he)(he)巴(ba)斯(si)芽(ya)孢(bao)桿(gan)(gan)菌(jun)在含鈾廢水(shui)中(zhong)繁殖迅速，生長(chang)旺盛，對(dui)鈾的(de)(de)(de)去除能(neng)力較強(qiang)、對(dui)鈾的(de)(de)(de)耐受性(xing)強(qiang)、對(dui)廢水(shui)的(de)(de)(de)酸堿性(xing)調(diao)節效果好。本(ben)(ben)(ben)(ben)發(fa)明所述(shu)(shu)的(de)(de)(de)兩(liang)種(zhong)微生物(wu)(wu)培育(yu)方便(bian)，成本(ben)(ben)(ben)(ben)低；操作(zuo)(zuo)(zuo)維護(hu)簡單，不造成二次污染，小(xiao)區域和(he)(he)大面(mian)積低濃度含鈾廢水(shui)的(de)(de)(de)修(xiu)復均適用。

17、利(li)用本(ben)發(fa)明所述(shu)微生物修(xiu)復試劑對含鈾(you)(you)水(shui)體(ti)進(jin)行微生物修(xiu)復時，可(ke)使(shi)2.0mg/l的(de)含鈾(you)(you)水(shui)體(ti)的(de)鈾(you)(you)含量(liang)降(jiang)至0.05mg/l以下，達到鈾(you)(you)排(pai)放國家標準。

技術特征：

1.一種(zhong)含(han)鈾水體的微生物(wu)修復(fu)試劑，其特(te)征在(zai)于，包括：巴斯(si)芽孢桿菌(jun)菌(jun)液、枯(ku)草芽孢桿菌(jun)菌(jun)液、尿素溶液和氯化鈣溶液；

2.根(gen)據權利要(yao)求1所(suo)述微生物修復(fu)試劑，其特征(zheng)在于(yu)，所(suo)述巴(ba)斯芽(ya)孢桿菌(jun)菌(jun)液(ye)(ye)和枯草芽(ya)孢桿菌(jun)菌(jun)液(ye)(ye)od600均為1.0。

3.根據權(quan)利要(yao)求1或2所(suo)述微生物修復試劑，其(qi)特(te)征(zheng)在于，所(suo)述巴(ba)(ba)斯芽孢(bao)桿菌(jun)菌(jun)液和枯草芽孢(bao)桿菌(jun)菌(jun)液的制備(bei)方法，包括分別將(jiang)巴(ba)(ba)斯芽孢(bao)桿菌(jun)和枯草芽孢(bao)桿菌(jun)接種(zhong)到培(pei)養基(ji)中，置于30℃的恒溫震蕩培(pei)養箱中培(pei)育12～24小時，得(de)所(suo)述菌(jun)液；

4.根據權利要(yao)求1所(suo)述(shu)微生物修(xiu)復試(shi)劑，其特征在于，所(suo)述(shu)尿素溶液(ye)和氯(lv)化鈣溶液(ye)的工作濃度均為0.5～2mol/l。

5.權利(li)要求1～4任一項所(suo)述微生(sheng)物修復試劑在修復含(han)鈾水體中的應用。

6.根據(ju)權利要求5所(suo)述應用(yong)，其特(te)征在于，所(suo)述含鈾(you)水體中的鈾(you)含量不高(gao)于2.0mg/l。

7.一種(zhong)含(han)(han)鈾水體的(de)(de)微(wei)(wei)生物(wu)修(xiu)復方法，其特征(zheng)在于(yu)(yu)，包(bao)括調(diao)節含(han)(han)鈾水體中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)鈾含(han)(han)量不高于(yu)(yu)2.0mg/l并調(diao)節ph值＞5后，向水體中(zhong)(zhong)(zhong)加入權利要(yao)求1～4任(ren)一項(xiang)所述微(wei)(wei)生物(wu)修(xiu)復試(shi)劑(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)尿素溶液和氯化鈣(gai)溶液；

8.根據權利(li)要求7所述微(wei)生物修復方(fang)法，其特(te)征(zheng)在(zai)于，尿(niao)素溶液(ye)(ye)和氯化鈣溶液(ye)(ye)的(de)添(tian)加量(liang)均為400ml/l。

9.根據(ju)權利要求7所述微(wei)生(sheng)物修(xiu)復方法，其(qi)特(te)征在于，所述巴(ba)斯芽(ya)孢(bao)桿(gan)菌菌液和枯(ku)草芽(ya)孢(bao)桿(gan)菌菌液的添加(jia)量均為100～300ml/l。

10.根據權利要求7所(suo)述(shu)微生物修(xiu)(xiu)復方法(fa)，其特征(zheng)在(zai)于，所(suo)述(shu)修(xiu)(xiu)復的(de)時(shi)間為12～36小時(shi)。

技術總結
本發明公開了一種含鈾水體的微生物修復試劑和修復方法，屬于水污染治理技術領域。本發明提供了一種含鈾水體的微生物修復試劑，包含巴斯芽孢桿菌菌液、枯草芽孢桿菌菌液、尿素溶液和氯化鈣溶液。本發明還提供了一種含鈾水體的微生物修復方法，首先調節水體的鈾含量和pH值，而后向水體中添加反應物尿素和氯化鈣，最后添加巴斯芽孢桿菌菌液和枯草芽孢桿菌菌液，修復完成后去除沉淀物即可。利用本發明所述微生物修復試劑對含鈾水體進行微生物修復時，可使2.0mg/L的含鈾水體的鈾含量降至0.05mg/L以下，達到鈾排放國家標準。

技術研發人員：伍玲玲,張志軍,胡林,鄭槐淼,田亞坤,喻清,李密,羅勇,戴兵,胡錦明
受保護的技術使用者：南華大學
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19