一種嗜酸硫酸鹽還原菌菌株及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于微生物的篩選和應用領域，具體的設及一種嗜酸硫酸鹽還原菌菌株， 及其用于酸化控制的方法。
【背景技術】
[0002] 有色金屬礦業廢棄地的±壤酸化問題在全世界范圍內都廣泛存在。中國作為傳統 的礦業大國，目前擁有10萬余座礦山，不間斷的采礦活動產生了面積巨大的礦業廢棄地， 而其中大多數礦業廢棄地并未得到妥善處理，嚴重的±壤酸化問題對整個生態環境造成了 巨大的破壞，酸化區域寸草不生，有毒重金屬酸水排放嚴重。該些礦業廢棄地酸化的主要成 因是；大多數有色金屬礦地層都有各種類型的金屬硫化物（主要為化S2)，而該些金屬硫化 物隨著開采活動的進行被暴露在空氣中，就會立即被空氣中的氧氣氧化生成大量的硫酸。 礦業廢棄地的±壤酸化會帶來一系列的社會環境問題，包括重度的重金屬毒害、污染鄰近 耕田±壤及附近水體從而對人們的健康造成嚴重的威脅等等。因此，礦業廢棄地酸化問題 是整個礦山開采行業亟需解決的重要難題。
[0003] 目前來說，礦業廢棄地的酸化控制技術主要包括物理隔離技術、化學中和技術、植 物穩定技術W及微生物處理技術等。傳統的酸化控制技術如物理隔離技術、化學中和技術 只能在有限的范圍內減緩酸化過程的進行，并不能達到治本的效果，并且成本很高，耗費巨 大；同時，在治理之后往往限制了該些礦業廢棄地±地資源的有效利用，浪費了寶貴的±壤 資源。植物穩定技術是目前使用較廣的酸化控制技術，它通過快速建立植被，在表±形成耗 氧層，減少氧氣向更深層±壤擴散，阻礙金屬硫化物的氧化，從而達到控制酸化的目的。但 由于礦山廢棄地的上壤往往缺乏植物生長所需的各種營養元素，并且大部分植物都不能在 強酸條件下生長，所W該種植物修復技術往往要配合其他措施如化學中和、添加各類營養 元素等才能取得較好的酸化控制效果。
[0004] 微生物處理技術相對于其他幾種技術而言，具有成本低、無二次污染并且能從源 頭上達到控制±壤酸化等優點，在過往的研究和應用中多采用鐵還原細菌（FRB)和硫酸鹽 還原菌（SRB)來處理酸化問題。FRB和SRB能夠通過鐵鋪還原作用、硫酸鹽還原作用、甲燒 生成作用W及反硝化作用消耗弱堿性物質生成強堿，從而進一步中和±壤中的酸性物質， 達到控制酸化的效果；并且，SRB還能通過硫酸鹽還原作用，將SO/1S原生成H 2S，并可通過 進一步反應生成單質S或者同其他重金屬離子如化等結合而沉淀下來，同時，硫酸鹽還原 反應過程中也會消耗體系中存在的H+，該樣就從源頭上達到控制酸化的目的。
[0005] SRB是一類形態各異、營養類型多樣，在厭氧或微氧環境中能氧化有機底物或馬， 并還原硫酸鹽或其他硫氧化物生成的細菌或古菌。它廣泛存在于±壤、水稻±、動物腸 道、熱泉、海洋、礦山酸性廢水、石油管道和天然氣井中。SRB利用SO/-作為最終的電子受 體來降解一些簡單的有機物，并且在代謝過程中消耗體系中存在的H+，產生高濃度的&S和 C〇2,從而控制酸化。目前，已發現的SRB達60多個屬、220余種，通過數據庫中16S rRNA基 因序列的分子進化分析，可W將SRB分為4個主要的類群：革蘭氏陰性嗜溫硫酸鹽還原菌、 革蘭氏陽性產芽抱硫酸鹽還原菌、嗜熱硫酸鹽還原細菌和嗜熱硫酸鹽還原古菌。然而，自然 界中絕大多數SRB都是嗜中性的，最適宜的抑在6~8左右，且在抑巧時生長受到抑制， 該樣就限制了硫酸鹽還原菌在控制酸化中的應用。但研究人員發現硫酸鹽還原過程也能發 生在酸性環境中，該就表明存在一類能夠在低抑條件下實現硫酸鹽還原作用的微生物，即 嗜酸硫酸鹽還原菌（aSRB)。但是，一直W來，分離培養純的嗜酸（或耐酸）的SRB都是W失 敗告終，直到1999年，Sen&Johnson才分離出S株形態特征上比較接近Desulfotomaculun 屬的革蘭氏陽性菌。然而，直到現在，發表的嗜酸（耐酸）的SRB也不過十余株，經過全基 因組測序了解其功能的僅有2株。
[0006] 在W往發表的專利中，大多數是將硫酸鹽還原菌用于含重金屬廢水處理領域 (CN101628773A、CN101195859A等），偶見一些專利使用硫酸鹽還原細菌用于礦業廢棄地酸 化控制修復，但該些技術方案往往存在著使用的菌群結構不明、菌株不耐酸性、修復效果不 穩定，大多停留在實驗室階段、不能很好適應實際的大規模修復等一系列問題。例如，專利 CN101037268A公開了"一種修復礦山生態環境的方法"，將硫酸鹽還原細菌用于尾礦庫的酸 化治理，其技術方案是把礦山開發中產生的尾礦、廢石、冶煉渣、選礦廢水、冶煉廢水、酸性 礦坑水和礦石堆場淋濾水等集中到尾礦庫中，同時投加污泥和能被微生物降解的有機物， 在尾礦庫中人為營造一個厭氧環境，在微生物和硫酸鹽還原菌的作用下，產生硫離子并使 尾礦庫中水的抑值上升，硫離子沉淀固化各種重金屬離子W防止其遷移。但該種方法使用 的硫酸鹽還原菌來源于污泥的自然篩選，存在上面所說的菌群結構不明、菌株不耐酸性、修 復效果不穩定問題；專利發明人也僅在室內模擬了相關實驗，并未將其放大到實際的尾礦 庫中進行驗證，無法保證實際應用中的效果；同時，該方法需要堆積處理，不能很好地適宜 已經閉庫的尾礦庫，也容易造成尾礦庫結構不穩定，容易有泥石流的風險；最后，該技術方 案也無法實現生態復綠、±地復呈的效果，在后續階段無法鞏固之前酸化控制取得的成果。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于克服現有技術成本過高，使用的菌群結構不明、菌株不耐酸性、 修復效果不穩定，大多停留在實驗室階段、不能很好適應實際的大規模修復，不能從源頭控 制礦山±壤酸化等缺點，提供一種新型的嗜酸硫酸鹽還原菌菌株。
[000引為解決上述技術問題，本發明是通過W下的技術方案實現。
[0009] 本發明公開了 一種嗜酸硫酸鹽還原菌菌株F邸，為脫硫彎曲抱菌 Desul化spornosinus sp.，已于2014年11月27日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會 普通微生物中屯、（簡稱CGMCC)，保藏編號為；CGMCC No. 10072。
[0010] 本發明還公開了一種含有所述的嗜酸硫酸鹽還原菌菌株F邸的液態菌劑的制作 方法，包括W下步驟：
[0011] 1)將FKB商種接種到富集培養甚中講行培養，氮吹20min后放置于30°C培養箱靜 置培養至培養液由澄清變為墨汁色；
[0012] 2)將培養好的菌液按5%接種量接種至1化種子發酵罐中，通氮氣2〇111111，3〇1：培 養至培養液由澄清變為墨汁色；
[001引如將種子發酵罐中的發酵液按15%的接種量接種至發酵罐中，通氮氣30min，發 酵條件為；，發酵至培養液變為墨汁色；
[0014] 4)發酵完成后，將發酵液裝袋制成液體菌劑，保證裝袋過程不引入空氣。
[00巧]進一步的，所述步驟1)中的富集培養基配方為；（NH4)2S〇4〇.45g，KC10.05g， M拆〇4 ? 7&0 0. 5g，KH2PO4O. 〇5g，Ca(N〇3)2 ? 4&0 0. 014g，酵母提取物 0. 2g，甘油 0. 92g，蒸 饋水1000血，用1M H2SO4調節抑至3. 5，12rC高壓滅菌20min，冷卻后再加入經過過濾除 菌的化S〇4 ? 7&0 0. 5g，抗壞血酸0. 02g，琉基己醇Ig。
[0016] 進一步的，所述步驟2)中的培養基配方（w/v)為：甘庶糖蜜5%，酵母浸出液2%， 葡萄糖 0. 5%，（NH4)2S044. 5%，M拆〇4 ? 7&0 5%，KC1 0. 5%，KH2PO4O. 5%，Ca(N〇3)2 ? 4&0