硫酸盐还原菌
什么是硫酸盐还原菌
硫酸盐还原菌(sulfate reducing bacteria,缩写:SRB),是一种可以存活于土壤、河水、海水中的细菌。
硫酸盐还原菌的工作原理:在无氧或少氧情况下,它能利用金属表面的有机物作为碳源,并利用细菌生物膜内产生的氢,将硫酸盐还原成硫化氢等,从氧化还原反应中获得生存的能量。
硫酸盐还原菌的培养条件与菌种活性判断:
1.温度分为两种:
中温型:30-40 ℃之间。中温型SRB主要为sulfovibrio属,不形成孢子,环境温度超过43℃会死亡。
高温型:55-60 ℃之间。高温型SRB主要是Desulfotomaculum属,形成孢子,产品活性和环境适应性更强。
2.pH值在5-10内均能生存,最佳pH值在7-8之间。
3.判断菌剂生成标志是在培养基中加入二价铁盐,液体培养基表现为全部变黑,固体培养基在有二价铁盐的存在下则有黑色的菌落生成。
硫酸盐还原菌有哪些产品形态
硫酸盐还原菌经典应用案例
经典案例1:矿山修复复绿植被层土壤pH值长效调节
客户行业:矿山修复
在矿山修复工程中,通常针对不同地形和土质采用不同的生态复绿方案:1)岩质平台一般采用覆土改良植被恢复技术;2)岩质坡面一般采用生态棒挂网喷播植被技术;3)土质坡面和平台一般采用微生物成矿直接植被技术。
不管采用什么生态复绿方案,都需要进行土壤改良给植被生长提供适宜的土壤环境。但是在实际项目中,大部分矿山都存在石头多土壤少、沙土多粘土少、土壤阴离子多阳离子少现象,土壤酸化严重并周期性反酸、持续泛酸,导致复绿的植被“一年绿、两年黄、三年四年死光光”。所以,维持植被层土壤酸碱度就成为了矿山生态复绿的难题!如果采用传统的生石灰撒施方案,只能解决首次基础pH值提升问题,后续雨水淋溶土壤中阳离子流失导致土壤从底到面的再次反酸问题使用表层撒施生石灰是无法根治的。这是就只有采用微生物治理方法——在土壤中接种嗜酸性硫酸盐还原菌等成矿菌剂,发挥微生物的硫还原特性持续提升pH值和微生物成矿效应阻断底层酸性渗滤液反酸破坏植被层土壤pH值稳定。
微生物成矿直接植被技术是利用成矿微生物诱导碳酸钙的矿化(这类矿化碳酸钙结晶又称为生物水泥),其具有较强的胶结能力,可以土壤颗粒发生交联,填充土壤和岩石孔隙,从而达到成矿防渗的效果,实现矿山土壤保水保肥,维护边坡稳定;其次,通过添加改良材料(含土壤改良基质、抑酸微生物菌剂、无机肥等)进一步改善土壤条件,控制酸化问题,增加土壤有机质含量并消除土壤中的有毒物质,实现土壤环境的全面改良和提升;最后,通过采取种、播相结合,营养袋苗种植+撒播种子的方法,形成先锋植物、长期定居植物、短期植物、四季植物更替的人工群落系统,实现土质坡面(平台)的生态复绿工作。
根据我们在广东某废弃铁矿的土壤修复实验数据证明,硫酸盐还原菌对提升和持续维护土壤pH值效果明显:
经典案例2:水田土壤酸化治理
客户行业:
农田修复
我国南方土壤贫瘠的一种重要原因就是土壤酸化严重,要提升农田产出率土壤酸化治理迫在眉睫。国家农田建设思路非常清晰,大致按照
高标农田工程建设(田块成型、机械作业道路便利、灌溉沟渠系统化)、
土壤安全利用(重金属面源污染治理、药肥双减)、
土壤肥力提升(土壤酸化治理、生物有机肥使用)三个重要阶段。所以,提升土壤肥力改变我国南方土壤贫瘠现状,土壤酸化治理是重要突破口。基于我们团队与多家高标农田建设企业合作经验判断,未来采用硫酸盐还原菌微生物治理法是取代物理化学法实施水田酸化治理工程的明确方向。
提高地力最有效的方法就是施用土壤改良基质和土壤调理剂,对土壤进行针对性调整。
经典案例3:含重金属的高浓度硫酸盐废水处理
客户行业:污水处理
工业废水特别是含高浓度硫酸盐和重金属离子的废水处理仍是令人困惑的技术难题。SRB处理含重金属离子废水的机理:
1)因为重金属离子的硫化物在水中的溶度积极小,所以在SO₄²⁻还原时产生的H2S与重金属离子反应生成固体硫化物沉淀而得以去除;
2)SRB还原SO₄²⁻时会产生碱度使被处理的废pH值提高,而许多重金属离子的氢氧化物溶解度很小,故有利于重金属离子形成氢氧化物沉淀去除;
3)SR代谢过程中分解有机物会生成 CO₂,部分重金属可以转化成不溶性的碳酸盐而去除;
4)利用SRB菌体细胞的直接吸附作用将重金属离子吸附在胞外聚合物上同污泥一同沉淀从而从水中去除;
5)SRB的新陈代谢过程可以通过主动吸收、转化并最终积存在细胞原生质内以此清除重金属的毒害。微生物细胞对重金属的毒害有一定限度的忍耐,但超过某一限度可能会抑制 SRB的生长代谢。
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