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饮用水重金属高效吸附剂   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2017-08-14
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2018-01-09
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-08-18
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2037-08-14
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201710691978.0 申请日 2017-08-14
公开/公告号 CN107469782B 公开/公告日 2020-08-18
授权日 2020-08-18 预估到期日 2037-08-14
申请年 2017年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 B01J20/24B01J20/30C02F1/28C12P19/04C12R1/01C02F101/20 主分类号 B01J20/24
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 5 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 浙江海洋大学 当前专利权人 浙江海洋大学
发明人 穆军、崔霞、王玉霞 第一发明人 穆军
地址 浙江省舟山市定海区临城街道海大南路1号 邮编 316000
申请人数量 1 发明人数量 3
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省舟山市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
北京国翰知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
吕彩霞
摘要
本发明公开了饮用水重金属高效吸附剂,吸附剂中含有保藏号为CGMCC No.12913的假交替单胞菌GHS18和保藏号为CGMCC No.12914的交替假单胞菌JP协同发酵产生的胞外多糖。有益效果为:假交替单胞菌Pseudoalteromonassp.GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonassp.JP之间的生长繁殖有明显的协同作用,得到的胞外多糖制得的吸附剂对水中重金属的吸附效果要优于基于单一海洋细菌发酵得到的胞外多糖制得的吸附剂,具有明显进步。制得的吸附剂能对饮用水中镉、铅、铜等多种重金属进行吸附,吸附效率高,性能稳定,绿色安全,经济价值高。
  • 摘要附图
    饮用水重金属高效吸附剂
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-08-18 授权
2 2018-01-09 实质审查的生效 IPC(主分类): B01J 20/24 专利申请号: 201710691978.0 申请日: 2017.08.14
3 2017-12-15 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.饮用水重金属高效吸附剂,其特征在于:所述吸附剂中包括保藏号为CGMCC No. 
12913的假交替单胞菌Pseudoalteromonassp. GHS18和保藏号为CGMCC No. 12914的交替假单胞菌Pseudoalteromonassp. JP协同发酵产生的胞外多糖;
所述的吸附剂的成分及其重量份为1-4份琼脂、1-4份淀粉、1-3份胞外多糖和30-40份水;
所述的吸附剂的制备方法包括种子液培养、扩大发酵培养、胞外多糖提取、胞外多糖的精制和吸附剂的制备;
所述的胞外多糖提取步骤为:将发酵完成的菌液离心,取上清液,在上清液中加入上清液体积4-6倍的乙醇,在2-5℃下静置10-18h,离心取沉淀,真空干燥得胞外多糖粗制品;
所述的胞外多糖的精制步骤为:在胞外多糖粗制品中加水,振荡后加入乙醇,静置后离心取沉淀,真空干燥得到胞外多糖精制品;水为粗制品体积的1-2倍,乙醇体积为水溶液体积的4-6倍,乙醇温度为2-5℃,得到胞外多糖精制品;
所述的吸附剂的制备步骤为:在质量比为1:2-2:1的琼脂与淀粉的混合物中加入8-20倍体积的纯水,加热搅拌至琼脂溶解,待琼脂溶液冷却至47-55℃,加入纯水质量1/20-1/15的胞外多糖精制品,混合均匀;然后将混合液倒入培养皿中,静置使之冷却凝固;将凝胶切成小方块,制成湿型重金属高效吸附剂,于2-4℃保存;或于70-95℃条件下烘干,制成干燥型重金属高效吸附剂;
所述湿型重金属高效吸附剂为3mm×3mm×3mm的小方块;
所述的吸附剂在口杯水中重金属的预防性去除的用途,具体使用方法为:取10g湿型重金属高效吸附剂或0.4g干燥型重金属高效吸附剂加入带滤网的茶杯,冲入300-500mL热开水,5-10分钟后饮用即可。

2. 根据权利要求1所述的饮用水重金属高效吸附剂,其特征在于:所述的种子液培养步骤为:将假交替单胞菌Pseudoalteromonassp.  GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonassp. JP按照0.5-2.5:0.5-2.5的比例混合,接种于斜面培养基,于22-27℃恒温培养24-72h后,加入培养基体积0.7-1.3倍的无菌水,振荡制得种子液。

3.根据权利要求1所述的饮用水重金属高效吸附剂,其特征在于:所述种子液培养步骤用斜面培养基成分及其浓度为:葡萄糖15-25g/L、尿素0.44-0.52g/L、硫酸铵0.19-0.24g/L、酵母膏0.4-0.6g/L、磷酸氢二钾1.5-5g/L、磷酸二氢钾0.4-2g/L、琼脂12-17g/L和陈化海水或人工海水。

4.根据权利要求1所述的饮用水重金属高效吸附剂,其特征在于:所述的扩大发酵培养步骤为:每100ml液体发酵培养基接入0.2-0.5ml种子液,于22-27℃恒温摇床发酵培养3-
4d,摇床速率为100-140r/min。

5.根据权利要求1所述的饮用水重金属高效吸附剂,其特征在于:所述吸附剂对锰离子的去除率为89.6%。

6.根据权利要求1所述的饮用水重金属高效吸附剂,其特征在于:所述吸附剂对铬(Ⅵ)离子的去除率为57.8%。

7.根据权利要求1所述的饮用水重金属高效吸附剂,其特征在于:所述吸附剂对镉离子的去除率为90.4%。

8.根据权利要求1所述的饮用水重金属高效吸附剂,其特征在于:所述吸附剂对铅离子的去除率为48.2%、铜离子的去除率为42.5%。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及净水技术领域,具体是饮用水重金属高效吸附剂。

背景技术

[0002] 重金属一般指比重大于4.0,元素周期表中原子序数在24以上的金属。对水环境造成污染的重金属主要有砷、汞、镉、铅、铬、铜、锌、镍、锰、银等,其中以砷、汞、镉、铅毒性最大,且难处理,是饮用水中最为常见的重金属污染物。
[0003] 由于水源地受到重金属污染而导致自来水厂制备的自来水重金属含量达到临界值或个别超标;由于使用老旧的给水管网,导致本来合格的自来水在输送过程中重金属如铅超标;由于家用水龙头、热水器等材质良莠不齐,导致重金属如锰超标等等。尽管在市场上已经有具有重金属去除功能的净水器,但由于净水器常使用的吸附柱或离子交换柱需要定时检查更换,相对较麻烦,且其使用有效期随处理水质的不同而有变化,普通人群中有很多人不能做到科学使用。更换处理单元不及时,就会使得已吸附到吸附柱或离子交换柱的重金属重新释放到处理水中,不知不觉中受其毒害;另一种情况是在很多场合是没有净水器可用的,或者购买了不合格净水器,这些情况也呼唤一道最后的“屏障”——杯中水的重金属安全去除技术。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种饮用水重金属高效吸附剂,上述吸附剂包括假交替单胞菌GHS18和交替假单胞菌JP协同发酵得到的胞外多糖,对饮用水中镉、铅、铜等多种重金属进行吸附,吸附效率高,性能稳定,且对生物体无潜在毒性,绿色安全。
[0005] 本发明针对背景技术提到的问题,采取的技术方案为:饮用水重金属高效吸附剂中包括假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp. JP协同发酵产生的胞外多糖。其中,假交替单胞菌GHS18的分类命名为假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.),于2016年8月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏号为CGMCC No. 12913。交替假单胞菌JP的分类命名为交替假单胞菌(Pseudoalteromonas sp.),于2016年8月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏号为CGMCC No. 12914。中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号。上述两株海洋细菌均从中国浙江舟山朱家尖一处海水养殖场养殖的菲律宾蛤仔吐泥中分离筛选获得。
[0006] 海洋菌株GHS18的16S rDNA全基因(1277 bp)已向美国国家生物技术信息中心(NCBI)的GenBank基因序列数据库提交,登陆号为KX702262。其全序列如下:
[0007] ATGCTTGGGAACATGCCTTGAGGTGGGGGACAACAGTTGGAAACGACTGCTAATACCGCATAATGTCTACGGACCAAAGGGGGCTTCGGCTCTCGCCTTTAGATTGGCCCAAGTGGGATTAGCTAGTTGGTGAGGTAATGGCTCACCAAGGCGACGATCCCTAGCTGGTTTGAGAGGATGATCAGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCCATGCCGCGTGTGTGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAAGCACTTTCAGTCAGGAGGAAAGGTTAGTAGTTAATACCTGCTATCTGTGACGTTACTGACAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCGAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGTACGCAGGCGGTTTGTTAAGCGAGATGTGAAAGCCCCGGGCTCAACCTGGGAACTGCATTTCGAACTGGCAAACTAGAGTGTGATAGAGGGTGGTAGAATTTCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGAAGGAATACCGATGGCGAAGGCAGCCACCTGGGTCAACACTGACGCTCATGTACGAAAGCGTGGGGAGCAAACGGGATTAGATACCCCGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCTACTAGAAGCTCGGAGCCTCGGTTCTGTTTTTCAAAGCTAACGCATTAAGTAGACCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGTTAAAACTCAAATGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTACACTTGACATACAGAGAACTTACCAGAGATGGTTTGGTGCCTTCGGGAACTCTGATACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTTGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCCTATCCTTAGTTGCTAGCAGGTAATGCTGAGAACTCTAAGGAGACTGCCGGTGATAAACCGGAGGAAGGTGGGGACGACGTCAAGTCATCATGGCCCTTACGTGTAGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGCATACAGAGTGCTGCGAACTCGCGAGAGTAAGCGAATCACTTAAAGTGCGTCGTAGTCCGGATTGGAGTCTGCAACTCGACTCCATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCGTATCAGAATGACGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCGC。
[0008] 海洋菌株JP的16S rDNA全基因(1279 bp)已向美国国家生物技术信息中心(NCBI)的GenBank基因序列数据库提交,登陆号为KX702268。其全序列如下:
[0009] AATGCTTGGGAACATGCCTTGAGGTGGGGGACAACAGTTGGAAACGACTGCTAATACCGCATAATGTCTACGGACCAAAGGGGGCTTCGGCTCTCGCCTTTAGATTGGCCCAAGTGGGATTAGCTAGTTGGTGAGGTAATGGCTCACCAAGGCGACGATCCCTAGCTGGTTTGAGAGGATGATCAGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGCGCAAGCCTGATGCAGCCATGCCGCGTGTGTGAAGAAGGCCTTCGGGTTGTAAAGCACTTTCAGTCAGGAGGAAAGGTTAGTAGTTAATACCTGCTAGCTGTGACGTTACTGACAGAAGAAGCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCGAGCGTTAATCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGTACGCAGGCGGTTTGTTAAGCGAGATGTGAAAGCCCCGGGCTCAACCTGGGAACTGCATTTCGAACTGGCAAACTAGAGTGTGATAGAGGGTGGTAGAATTTCAGGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATCTGAAGGAATACCGATGGCGAAGGCAGCCACCTGGGTCAACACTGACGCTCATGTACGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGTCTACTAGAAGCTCGGAACCTCGGTTCTGTTTTTCAAAGCTAACGCATTAAGTAGACCGCCTGGGGAGTACGGCCGCAAGGTTAAAACTCAAATGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGATGCAACGCGAAGAACCTTACCTACACTTGACATACAGAGAACTTACCAGAGATGGTTTGGTGCCTTCGGGAACTCTGATACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGTTGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCCTATCCTTAGTTGCTAGCAGGTAATGCTGAGAACTCTAAGGAGACTGCCGGTGATAAACCGGAGGAAGGTGGGGACGACGTCAAGTCATCATGGCCCTTACGTGTAGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGCATACAGAGTGCTGCGAACCTGCGAAGGTAAGCGAATCACTTAAAGTGCGTCGTAGTCCGGATTGGAGTCTGCAACTCGACTCCATGAAGTCGGAATCGCTAGTAATCGCGTATCAGAATGACGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACA CACCGCC。
[0010] 饮用水重金属高效吸附剂的成分及其重量份为1-4份琼脂、1-4份淀粉、1-3份胞外多糖和30-40份水。
[0011] 饮用水重金属高效吸附剂的制备方法包括以下步骤:
[0012] 种子液培养:将假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp. JP按照0.5-2.5:0.5-2.5的比例混合,接种于斜面培养基,于22-27℃恒温培养24-72h后,加入培养基体积0.7-1.3倍的无菌水,振荡制得种子液。上述种子液的培养可将菌种从保藏状态恢复到活力旺盛的状态,并且得到数量充足的菌种;
[0013] 扩大发酵培养:每100ml液体发酵培养基接入0.2-0.5ml种子液,于22-27℃恒温摇床发酵培养3-4d,摇床速率为100-140r/min。在发酵培养期间,两株海洋细菌之间互利共栖协同作用,菌种充分利用培养基中的碳源、氮源及生长因子,进行旺盛的新陈代谢,产生大量的代谢产物---胞外多糖;
[0014] 胞外多糖提取:将发酵完成的菌液离心,取上清液,在上清液中加入上清液体积4-6倍的乙醇,在2-5℃下静置10-18h,离心取沉淀,真空干燥得胞外多糖粗制品。亲水的多糖的水化层被乙醇破坏,多糖在水中的溶解度大幅下降,以沉淀形式与其他成分分离,同时多糖的活性不会被破坏;
[0015] 胞外多糖的精制:在胞外多糖粗制品中加水,振荡后加入乙醇,静置后离心取沉淀,真空干燥得到胞外多糖精制品;水为粗制品体积的1-2倍,乙醇体积为水溶液体积的4-6倍,乙醇温度为2-5℃,得到胞外多糖精制品;
[0016] 吸附剂的制备:在质量比为1:2-2:1的琼脂与淀粉的混合物中加入8-20倍体积的纯水,加热搅拌至琼脂溶解,待琼脂溶液冷却至47-55℃,加入纯水质量1/20-1/15的胞外多糖精制品,混合均匀;然后将混合液倒入培养皿中,静置使之冷却凝固;将凝胶切成小方块,制成湿型重金属高效吸附剂,于2-4℃保存;或于70-95℃条件下烘干,制成干燥型重金属高效吸附剂。上述方法制备的吸附剂能对多种重金属进行吸附,性能稳定,吸附率高;没有添加对人体有害的物质,绿色安全。基于假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp. JP协同发酵得到的胞外多糖制得的吸附剂对水中重金属的吸附效果要优于基于单一海洋细菌发酵得到的胞外多糖制得的吸附剂。
[0017] 作为优选,斜面培养基成分及其浓度为葡萄糖15-25g/L、尿素0.44-0.52g/L、硫酸铵0.19-0.24g/L、酵母膏0.4-0.6g/L、磷酸氢二钾1.5-5 g/L、磷酸二氢钾0.4-2g/L、琼脂12-17g/L和余量陈化海水或人工海水;调节pH为7.2-7.4,115-121℃高压灭菌20-35min。其中,人工海水配方为:氯化钠25.0 g/L、氯化镁1.9g/L、硫酸镁3.1 g/L、氯化钙1.3 g/L、碳酸氢钠0.2 g/L、氯化钾0.68g/L、溴化钠0.06 g/L、硼酸0.058 g/L、硅酸钠0.0024 g/L、磷酸0.002 g/L、六氯化二铝 0.014 g/L、氨水 0.002 g/L、硝酸锂 0.0014g/L、蒸馏水余量。
上述培养基不仅能提供适合本发明海洋细菌适宜的环境,还能提供菌种生长繁殖所需的碳源、氮源及生长因子,菌种的繁殖速度快,并且能诱导菌种分泌产生大量的胞外多糖,胞外多糖产量提高。
[0018] 与现有技术相比,本发明的优点在于:假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp. JP之间的生长繁殖有明显的协同作用,得到的胞外多糖制得的吸附剂对水中重金属的吸附效果要优于基于单一海洋细菌发酵得到的胞外多糖制得的吸附剂,具有明显进步。制得的吸附剂能对饮用水中镉、铅、铜等多种重金属进行吸附,吸附效率高,性能稳定;使用时,将吸附剂放入饮用水中即可,使用方便,提升饮用水品质;没有添加对人体有害的物质,绿色安全,可放心使用;原料来源广,操作简单,成本低廉,经济价值高。

实施方案

[0019] 下面通过实施例对本发明方案作进一步说明:
[0020] 实施例1:
[0021] 饮用水重金属高效吸附剂中包括假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp. JP协同发酵产生的胞外多糖。其中,假交替单胞菌GHS18的分类命名为假交替单胞菌(Pseudoalteromonas sp.),于2016年8月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏号为CGMCC No. 12913。交替假单胞菌JP的分类命名为交替假单胞菌(Pseudoalteromonas sp. ),于2016年8月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),保藏号为CGMCC No. 12914。中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)位于北京市朝阳区北辰西路1号院3号。上述两株海洋细菌均从中国浙江舟山朱家尖一处海水养殖场养殖的菲律宾蛤仔吐泥中分离筛选获得。
[0022] 饮用水重金属高效吸附剂的成分及其重量份为2份琼脂、2份淀粉、2份胞外多糖和32份水。
[0023] 饮用水重金属高效吸附剂的最优选制备方法包括以下步骤:
[0024] 1)种子液培养:将假交替单胞菌Pseudoalteromonas  sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas  sp. JP按照1:1的比例混合接种于斜面培养基,于25℃恒温培养36h。加入等体积无菌水,振荡制得种子液。上述种子液的培养可将菌种从保藏状态恢复到活力旺盛的状态,并且得到数量充足的菌种;
[0025] 2)扩大发酵培养:在每100ml液体发酵培养基接入0.4ml种子液,于25℃恒温摇床发酵培养3.6d,摇床速率为140r/min。在发酵培养期间,两株海洋细菌之间互利共栖协同作用,菌种充分利用培养基中的碳源、氮源及生长因子,进行旺盛的新陈代谢,产生大量的代谢产物---胞外多糖;
[0026] 3)胞外多糖提取:将发酵完成的菌液离心,取上清液,在上清液中加入5倍体积的乙醇。在4℃下静置15h,离心取沉淀,真空干燥得胞外多糖粗制品。亲水的多糖的水化层被乙醇破坏,多糖在水中的溶解度大幅下降,以沉淀形式与其他成分分离,同时多糖的活性不会被破坏;
[0027] 4)胞外多糖的精制:在胞外多糖粗制品中加1.7倍体积的水,振荡后加入5倍体积的乙醇,乙醇温度为4℃。静置后离心取沉淀,真空干燥得到胞外多糖精制品;
[0028] 5)吸附剂的制备:在质量比为1:1的琼脂与淀粉的混合物中加入8倍体积的纯水,加热搅拌至琼脂溶解,待琼脂溶液冷却至50℃,加入纯水质量1/16的胞外多糖精制品,混合均匀;然后将混合液倒入培养皿中,静置使之冷却凝固;将凝胶切成3mm×3mm×3mm的小方块,制成湿型重金属高效吸附剂,于3℃保存;或于85℃条件下烘干,制成干燥型重金属高效吸附剂。上述方法制备的吸附剂能对多种重金属进行吸附,性能稳定,吸附率高;没有添加对人体有害的物质,绿色安全。基于假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp. JP协同发酵得到的胞外多糖制得的吸附剂对水中重金属的吸附效果要优于基于单一海洋细菌发酵得到的胞外多糖制得的吸附剂。
[0029] 斜面培养基成分及其浓度为葡萄糖22g/L、尿素0.47g/L、硫酸铵0.2g/L、酵母膏0.5g/L、磷酸氢二钾2.7g/L、磷酸二氢钾1.1g/L、琼脂13g/L和余量陈化海水或人工海水;调节pH为7.3,121℃高压灭菌25min。其中,人工海水配方为:氯化钠25.0 g/L、氯化镁1.9g/L、硫酸镁3.1 g/L、氯化钙1.3 g/L、碳酸氢钠0.2 g/L、氯化钾0.68g/L、溴化钠0.06 g/L、硼酸
0.058 g/L、硅酸钠0.0024 g/L、磷酸0.002 g/L、六氯化二铝 0.014 g/L、氨水 0.002 g/L、硝酸锂  0.0014g/L、蒸馏水余量。上述培养基不仅能提供适合假交替单胞菌
Pseudoalteromonas sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp. JP适宜的环境,还能提供菌种生长繁殖所需的碳源、氮源及生长因子,菌种的繁殖速度快,并且能诱导菌种分泌产生大量的胞外多糖,胞外多糖产量提高。
[0030] 实施例2:
[0031] 饮用水重金属高效吸附剂的成分及其重量份为2份琼脂、1份淀粉、2份胞外多糖和32份水。
[0032] 吸附剂的制备方法包括以下步骤:
[0033] 1)种子液培养:将假交替单胞菌Pseudoalteromonas  sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp. JP按照1:2的比例混合接种于斜面培养基,接种于斜面培养基,于22℃恒温培养72h。加入培养基体积1.2倍的无菌水,振荡制得种子液。斜面培养基成分及其浓度为葡萄糖18g/L、尿素0.51g/L、硫酸铵0.24g/L、酵母膏0.4g/L、磷酸氢二钾3.5g/L、磷酸二氢钾1.7g/L、琼脂15g/L和余量陈化海水或人工海水;调节pH为7.4,121℃高压灭菌
30min。其中,人工海水配方为:氯化钠25.0 g/L、氯化镁1.9g/L、硫酸镁3.1 g/L、氯化钙1.3 g/L、碳酸氢钠0.2 g/L、氯化钾0.68g/L、溴化钠0.06 g/L、硼酸0.058 g/L、硅酸钠0.0024 g/L、磷酸0.002 g/L、六氯化二铝 0.014 g/L、氨水 0.002 g/L、硝酸锂 0.0014g/L、蒸馏水余量;
[0034] 2)扩大发酵培养:在每100ml液体发酵培养基接入0.4ml种子液,于25℃恒温摇床发酵培养3.6d,摇床速率为140r/min。液体发酵培养基成分及其浓度为葡萄糖18g/L、尿素0.51g/L、硫酸铵0.24g/L、酵母膏0.4g/L、磷酸氢二钾3.5g/L、磷酸二氢钾1.7g/L和余量陈化海水或人工海水;调节pH为7.4,121℃高压灭菌30min。其中,人工海水配方为:氯化钠
25.0 g/L、氯化镁1.9g/L、硫酸镁3.1 g/L、氯化钙1.3 g/L、碳酸氢钠0.2 g/L、氯化钾
0.68g/L、溴化钠0.06 g/L、硼酸0.058 g/L、硅酸钠0.0024 g/L、磷酸0.002 g/L、六氯化二铝 0.014 g/L、氨水 0.002 g/L、硝酸锂 0.0014g/L、蒸馏水余量;
[0035] 3)胞外多糖提取:将发酵完成的菌液离心,取上清液,在上清液中加入6倍体积的乙醇。在3℃下静置17h,离心取沉淀,真空干燥得胞外多糖粗制品;
[0036] 4)胞外多糖的精制:在胞外多糖粗制品中加1.2倍水。振荡后加入6倍体积乙醇,乙醇温度为3℃。静置后离心取沉淀,真空干燥得到胞外多糖精制品;
[0037] 5)吸附剂的制备:在2g质量比为2:1的琼脂与淀粉的混合物中加入11倍体积的纯水,一边搅拌一边加热直至琼脂溶解,待琼脂溶液冷却至50℃,将1.5g胞外多糖精制品倒入琼脂溶液中混合均匀;然后将混合液倒入培养皿中,静置使之冷却凝固;将凝胶切成3mm×3mm×3mm的小方块,制成湿型重金属高效吸附剂,于4℃保存;或于85℃条件下烘干,制成干燥型重金属高效吸附剂。上述方法制备的吸附剂能对多种重金属进行吸附,性能稳定,能吸附多种重金属,吸附率高;没有添加对人体有害的物质,绿色安全。基于假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. GHS18和交替假单胞菌Pseudoalteromonas sp. JP协同发酵得到的胞外多糖制得的吸附剂对水中重金属的吸附效果要优于基于单一海洋细菌发酵得到的胞外多糖制得的吸附剂。
[0038] 实施例3:吸附剂对锰离子吸附效果的检测
[0039] 1)配制浓度为0.5mg/L的锰离子溶液;
[0040] 2)称取10g湿型重金属高效吸附剂于150mL锥形瓶中;
[0041] 3)将溶液加热至沸后稍凉。分别量取50mL锰离子溶液倒入装有吸附剂的锥形瓶中,摇晃10min,使吸附剂和锰离子溶液充分接触。另取50mL溶液作为处理前水样;
[0042] 4)将吸附后水样离心(10000×g,20min),去除水中残留的吸附剂。处理后分别取两份10mL水样于2支25mL比色管中,定容至25mL,并标记1、2。水样2为平行对照;
[0043] 5)处理前水样也取10mL于25mL比色管中,定容至25mL,做好标记;
[0044] 6)测量处理前后水样的锰离子浓度,用处理前后水样的锰离子浓度差除以处理前水样的锰离子浓度,得出锰离子的去除率为89.6%。
[0045] 实施例4:吸附剂对铬(Ⅵ)离子吸附效果检测
[0046] 1)配制浓度为0.25mg/L铬(Ⅵ)离子溶液;
[0047] 2)称取5g湿型重金属高效吸附剂于150mL锥形瓶中;
[0048] 3)将溶液加热至沸后稍凉。分别量取50mL铬(Ⅵ)离子溶液倒入装有吸附剂的锥形瓶中,摇晃10min,使吸附剂和铬(Ⅵ)离子溶液充分接触。另取50mL溶液作为处理前水样;
[0049] 4)将吸附后水样离心(10000×g,20min),去除水中残留的吸附剂。处理后水样分别取两份10mL水样于2支25mL比色管中,定容至25mL,并标记1、2。其中,水样2为平行对照;
[0050] 5)处理前水样也取10mL于25mL比色管中,定容至25mL,做好标记;
[0051] 6)测量处理前后水样的铬(Ⅵ)离子浓度,用处理前后水样的铬离子浓度差除以处理前水样的铬离子浓度,得出铬(Ⅵ)离子的去除率为57.8%。
[0052] 实施例5:吸附剂对镉、铅、铜离子吸附效果检测
[0053] 1)分别配制一定浓度的金属离子溶液(其中镉离子溶液浓度为0.025mg/L、铅离子溶液浓度为0.05mg/L、铜离子溶液浓度为2mg/L);
[0054] 2)称取10g湿型重金属高效吸附剂于150mL锥形瓶中;
[0055] 3)将溶液加热至沸,取下稍凉。分别量取50mL金属离子溶液倒入装有吸附剂的锥形瓶中,摇晃10min,使吸附剂和金属离子溶液充分接触。另取50mL溶液作为处理前水样;
[0056] 4)将吸附后水样离心(10000×g,20min),去除水中残留的吸附剂。对于铜离子溶液,处理前后水样取25mL于25mL比色管中。每支比色管中加入20µL浓硝酸(优级纯)并测试pH,使pH值小于2。然后将水样装入聚乙烯瓶中保存。对于镉离子溶液,处理前后水样各取2ml至聚乙烯瓶中,再各加入8ml(1+99)硝酸溶液(优级纯),摇匀,测pH,使pH值小于2,保存待测。对于铅离子溶液,处理前后水样各取8ml至聚乙烯瓶中,再各加入2ml(1+99)硝酸溶液(优级纯),摇匀,测pH,使pH值小于2,保存待测。分别取两份水样1,2测试,作平行对照;
[0057] 5)测量处理前后水样的金属离子浓度,用处理前后水样的各离子浓度差除以处理前水样的该离子浓度,得出镉离子的去除率为90.4%、铅离子的去除率为48.2%、铜离子的去除率为42.5%。
[0058] 实施例6:口杯水中重金属的预防性去除
[0059] 取10g湿型重金属高效吸附剂或0.4g干燥型重金属高效吸附剂加入茶杯(带滤网),冲入300-500 mL热开水,5-10分钟后饮用。水中的重金属被吸附剂吸附,饮用水的安全系数提高。冲泡剂被滤网隔离,饮用水时,冲泡剂不会进入口腔,且使用后的冲泡剂可很快自然降解,可直接丢弃,使用方便。
[0060] 本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知,在此不进行赘述。
[0061] 以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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