本发明申请涉及重金属净化处理，具体涉及一种固定化光合细菌复合材料及其制备与应用。
背景技术：
1、与有机污染物相比，重金属在环境中难降解并长期存在，所以需要经过相应过程的预处理才能排放到环境中。在重金属污染中，铬污染是最常见的，铬以几种价态存在，范围从0价到+6价，而cr(ⅲ)和cr（vi）是自然环境中最主要和最稳定的价态。其中cr（vi）是一种剧毒物质，人体一旦接触或摄入过量cr（vi）会出现腹泻、溃疡、眼睛和皮肤过敏等症状，严重时甚至会导致肾功能不全和肺癌。cr（vi）在原核生物和真核生物中的主要毒性机制与其在细胞膜上的易扩散特性有关，同时，cr（vi）在细胞中的还原导致自由基的产生，这些自由基可能直接引起dna的改变和其他毒性作用。目前cr（vi）常用物理、化学、生物方法进行去除，其中生物法是通过生物吸附、生物积累和生物转化去除，具有投资小，运行成本低，不产生二次污染物等优势，因此微生物处理重金属得到了广泛应用。在生物法去除重金属的方法中，光合细菌在去除cr（vi）时具有其独特的代谢途径和环境适应性，同时结合物理吸附法和化学吸附法对cr（vi）的去除效果较为明显，尽管生物法的优势比较明显且应用广泛，但在实际的情况中存在很多应用问题，如生物量易流失、需要固液分离、不断添加营养物等。
2、公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、发明人研究发现，固定化微生物由于其被固定且半封闭化特点被证实在处理重金属中具有很好的处理效果，具有抗毒理性强、防止生物量流失、重复利用性能好等优势，而其中固定化基质的选择则是微生物固定体系保持良好性能的关键优化条件之一，海藻酸钠由于无毒、易获得、抗机械性能好、对重金属有害物质有吸附作用等特点被用以包埋法固定化光合细菌，在一定程度上克服了光合细菌与水溶液难分离易造成菌体流失的缺点，但海藻酸钠作为固定化基质存在强度低、易分解的缺陷，从而增加了固定化光合细菌体系的不稳定性。
2、基于此，本申请以海藻酸钠与聚乙烯醇混合溶液包被光合细菌，经交联固化形成具有多孔多层网状结构的固定化光合细菌复合材料，其能为吸附cr（vi）提供位点，当cr（vi）初始浓度为100 mg·l-1时，还原效率最好，吸附容量随着初始浓度的增加而增加。
3、本申请公开的第一个方面，提供一种固定化光合细菌复合材料，其是由海藻酸钠溶液、聚乙烯醇溶液混合包埋光合细菌经交联固化而形成的多孔多层网状结构体。
4、在本公开的一些实施例中，所述光合细菌为沼泽红假单胞菌。
5、在本公开的一些实施例中，所述海藻酸钠浓度为1%～4%，所述聚乙烯醇浓度为2%～10%。
6、在本公开的一些实施例中，所述海藻酸钠溶液与所述聚乙烯醇溶液的体积比为1:0.8～1.2。
7、本申请公开的第二个方面，提供一种固定化光合细菌复合材料的制备方法，包括以下步骤：
8、（1）对光合细菌进行培养；
9、（2）将光合细菌培养液浓缩至设定浓度后离心，取上清液；
10、（3）将所得含光合细菌的上清液与海藻酸钠溶液、聚乙烯醇溶液混匀后得到混合液；
11、（3）将混合液滴入cacl2溶液中，于3～5℃下固化交联10～30h得到固定化光合细菌复合材料。
12、在本公开的一些实施例中，所述cacl2溶液的质量百分比浓度为2%～3%。
13、本申请公开的第三个方面，将所述固定化光合细菌复合材料应用在cr+6还原途径的 chrr基因表达诱导中。
14、本申请公开的第四个方面，将所述固定化光合细菌复合材料应用在cr+6的吸附中。
15、本申请公开的第五个方面，将所述固定化光合细菌复合材料应用在废水中cr+6无害化处理中。
16、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：
17、利用一定比例的聚乙烯醇与海藻酸钠形成复合固定化基质，包埋光合细菌以形成具有多孔的多层网状结构的固定化光合细菌复合材料，该复合材料能提供更多的cr（vi）吸附位点，且固定化密度高、刚性好、不易分解，使用方便，无害化处理重金属的效率高；该固定化光合细菌复合材料能够应用在cr（vi）还原途径的 chrr基因表达诱导及对cr（vi）的吸附与无害化处理中。
1.一种固定化光合细菌复合材料，其特征在于，其是由海藻酸钠溶液、聚乙烯醇溶液混合包埋光合细菌经交联固化而形成的多孔多层网状结构体。
2.根据权利要求1所述的固定化光合细菌复合材料，其特征在于，所述光合细菌为沼泽红假单胞菌。
3.根据权利要求1所述的固定化光合细菌复合材料，其特征在于，所述海藻酸钠溶液的质量百分比浓度为1%～4%，所述聚乙烯醇溶液的质量百分比浓度为2%～10%。
4.根据权利要求1所述固定化光合细菌复合材料，其特征在于，所述海藻酸钠溶液与所述聚乙烯醇溶液的体积比为1:0.8～1.2。
5.权利要求1所述固定化光合细菌复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述固定化光合细菌复合材料制备方法，其特征在于，所述cacl2溶液的质量百分比浓度为2%～3%。
7.权利要求1所述固定化光合细菌复合材料在cr+6还原途径的chrr基因表达诱导中的应用。
8.权利要求1所述固定化光合细菌复合材料在cr+6的吸附中的应用。
9.权利要求1所述固定化光合细菌复合材料在废水中cr+6无害化处理中的应用。
