香矛醇假单胞菌WXP-4及其在脱氮中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株新菌株—兼性厌氧香矛醇假单胞菌(Pseudomonas citronellolis)WXP‑4及其在脱氮中的应用，所述香矛醇假单胞菌WXP‑4保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国，武汉，武汉大学，邮政编码：430072，保藏编号：CCTCC NO：M 2018526，保藏日期2018年08月3日；该菌株在好氧和厌氧条件下对初始浓度为100mg·L

Pseudomonas spearminea WXP-4 and its application in denitrification

The invention discloses a new strain, Pseudomonas facultative anaerobic citronellolis WXP 4, and its application in denitrification. The Pseudomonas facultative WXP 4 is stored in a typical culture preservation center in China, address: China, Wuhan, Wuhan University, postal code: 430072, preservation number: CCTCC NO: M 20126, preservation date: 3 August 2018. Under aerobic and anaerobic conditions, the initial concentration of the strain was 100 mg L.

【技术实现步骤摘要】
香矛醇假单胞菌WXP-4及其在脱氮中的应用(一)
本专利技术涉及一株具有反硝化性能的兼性厌氧香矛醇假单胞菌WXP-4，及其在脱氮中的应用。(二)
技术介绍
硝酸盐由于其高的水溶性特征，可能是水中主要的氮污染物。高浓度的硝酸盐会引起环境问题，如河流的富营养化和水源的恶化，以及危害人类健康。世界卫生组织(WHO)建议饮用水中的硝酸盐浓度应低于10mg/L，但我国地下水中硝酸盐浓度普遍高于10mg/L，甚至超过30mg/L。因此，硝酸盐的修复是近年来受到广泛关注的重大课题。目前废水中硝酸盐的去除方法主要包括微生物反硝化法、离子交换、电渗析、反渗透、零价铁和零价镁物理化学还原法等，其中细菌脱氮是减少氮污染的最有效途径。许多报道表明，生物修复法与物理化学法相比具有更高的效率，更低的成本，并且更容易实施。传统的生物脱氮方法是以好氧自养硝化和厌氧异养反硝化工艺为基础的。然而，由于硝化速率低以及分离好氧和缺氧区的复杂性，这往往耗时且成本密集。另外，自养生物生长缓慢，对溶解氧(DO)含量、盐度、光照、底物浓度等环境因素较敏感，限制了其在含氮废水处理中的应用。与传统反硝化工艺相比，好氧反硝化装置不仅操作简单，而且直接利用NO3--N/NO2--N作为反硝化剂，可以加速硝化反硝化。(三)
技术实现思路
本专利技术目的是提供一株高效、具有反硝化性能的兼性厌氧香矛醇假单胞菌—香矛醇假单胞菌WXP-4，及其在脱氮中的应用。本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一株新菌株—香矛醇假单胞菌(Pseudomonascitronellolis)WXP-4，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCCNO：M2018526，保藏日期2018年08月03日，地址：中国湖北省武汉市武昌区珞珈山街16号武汉大学，邮政编码：430072。本专利技术所述香矛醇假单胞菌WXP-4为兼性厌氧反硝化细菌，菌落颜色为白色，菌落呈小型单个菌落，无芽孢，不透明，表面光滑，边缘整齐。透射电镜下观察该菌体的形态为杆菌，具有单极鞭毛，革兰氏染色阴性。它生长最适pH值为6.0～7.0，最适温度为40℃，45℃有活菌且硝态氮的去除率没有明显下降。此外该菌株的生长量对溶解氧浓度敏感，溶解氧含量越低菌的OD600越小，但其对硝态氮的去除率没有明显下降；并且C/N比高并不是提高细胞密度和硝酸盐反硝化性能的限制因素。因此，菌株WXP-4可以用于处理高C/N比(C/N>7)的废水，并在一定溶解氧浓度(好氧：40～200rpm、缺氧：0rpm、厌氧)内具有对中高温废水的脱氮能力。本专利技术提供一种所述香矛醇假单胞菌WXP-4在脱氮(即降解硝态氮或亚硝态氮)中的应用，所述应用方法为：将香矛醇假单胞菌WXP-4接种至以硝态氮(NO3--N)或亚硝态氮(NO2--N)为氮源的DM液体选择培养基中，在25-50℃、0-200rpm下反应，实现对NO3--N或NO2--N的降解，将NO3--N/NO2--N还原为N2；所述DM液体选择培养基的终浓度组成为：氮源610-6100mg·L-1，碳源670-23600mg·L-1，KH2PO41500mg·L-1，MgSO4·7H2O100mg·L-1，Na2HPO4·12H2O7715mg·L-1，微量元素2ml·L-1，琼脂20g·L-1，溶剂为去离子水，pH＝4.0-10.0；微量元素的终浓度组成为：EDTA5000mg·L-1，CaCl25500mg·L-1，CuSO4·5H2O250mg·L-1，FeSO4·7H2O500mg·L-1，ZnSO4430mg·L-1，CoCl2·6H2O240mg·L-1，MnCl2·4H2O990mg·L-1，H3BO414mg·L-1，溶剂为去离子水。进一步，优选所述碳源为草酸钠、丁二酸钠、乙醇、葡萄糖或乙酸钠中一种或两种及以上以任意比例的混合，更优选丁二酸钠。所述氮源为NaNO3。进一步，所述碳源与氮源中碳氮质量比为2～15:1，更优选所述碳氮元素质量比为7:1，即碳源浓度为2360mg·L-1。进一步，优选DM液体选择培养基pH为7.0。进一步，优选反应条件为40℃、160rmp。本专利技术所述香矛醇假单胞菌WXP-4以OD600值为1.4～1.6的菌悬液形式接种，体积接种量为1％，所述菌悬液按如下步骤制备：(1)斜面培养：将香矛醇假单胞菌WXP-4接种至BTB培养基，30℃培养1天，获得斜面菌体；所述BTB培养基终浓度组成为：丁二酸钠8.5g·L-1、L-天冬酰胺酸1g·L-1、KH2PO41g·L-1、FeCl2·6H2O0.05g·L-1、NaNO20.7g·L-1、CaCl2·2H2O0.2g·L-1、MgSO4·7H2O1g·L-1、质量浓度1％BTB(溴麝香草酚蓝)乙醇溶液1mL/L，琼脂20g·L-1，溶剂为去离子水，pH值7.0。(2)种子培养：从斜面菌体挑取菌落接种至LB培养基，30℃培养12h，获得菌悬液；所述LB培养基终浓度组成为：NaCl10g/L，蛋白胨5g/L，牛肉膏10g/L，溶剂为去离子水，pH值7.0。与现有技术相比，本专利技术有益效果主要体现在：1.香矛醇假单胞菌WXP-4是兼性厌氧反硝化菌株，它具有高效的好氧反硝化能力，其最大的硝酸根去除速率是32.05mgL-1h-1和平均去除速率是12.5mgL-1h-1(初始浓度100mg/L)。2.它耐受广泛的硝酸根浓度，其具有应用氮污染废水的潜能。(四)附图说明图1为菌株WXP-4的透射电镜照片。图2为菌株WXP-4的系统发育树图。图3不同碳源下菌株WXP-4的NO3--N还原性能比较。图4不同C/N下菌株WXP-4的NO3--N还原性能比较。图5不同pH下菌株WXP-4的NO3--N还原性能比较。图6不同温度下菌株WXP-4的NO3--N还原性能比较。图7不同溶解氧下菌株WXP-4的NO3--N还原性能比较。图8不同初始硝酸根浓度下菌株WXP-4的NO3--N还原性能比较。(五)具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：实施例1：PseudomonascitronellolisWXP-4的分离、纯化及其鉴定1.PseudomonascitronellolisWXP-4的分离及纯化PseudomonascitronellolisWXP-4是从七格污水处理厂好氧污泥池中筛得，具体步骤如下：富集培养液配制方法如下：丁二酸钠2840mg·L-1，NaNO2345mg·L-1，(NH4)2SO4270mg·L-1，KH2PO41360mg·L-1，MgSO4·7H2O190mg·L-1，酵母膏1000mg·L-1，微量元素1ml·L-1，pH＝7.0，琼脂20g·L-1，溶剂为去离子水，pH＝7.0。DM液体选择培养基：NaNO3610mg·L-1，丁二酸钠2360mg·L-1，KH2PO41500mg·L-1，MgSO4·7H2O100mg·L-1，Na2HPO4·12H2O7715mg·L-1，微量元素2ml·L-1，琼脂20g·L-1，溶剂为去离子水，pH＝7.0。微量元素的终浓度组成为：EDTA5000mg·L-1，CaCl25500mg·L-1，CuSO4·5H2O250mg·L本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.香矛醇假单胞菌(Pseudomonas citronellolis)WXP‑4，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCC NO：M 2018526，保藏日期2018年08月03日，地址：中国，武汉，武汉大学，邮政编码：430072。

【技术特征摘要】
1.香矛醇假单胞菌(Pseudomonascitronellolis)WXP-4，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号：CCTCCNO：M2018526，保藏日期2018年08月03日，地址：中国，武汉，武汉大学，邮政编码：430072。2.一种权利要求1所述香矛醇假单胞菌WXP-4在脱氮中的应用。3.如权利要求2所述的应用，其特征在于所述的应用为：将香矛醇假单胞菌WXP-4接种至以硝态氮或亚硝态氮为氮源的DM液体选择培养基中，在25～50℃、0～200rpm下反应，实现对硝态氮或亚硝态氮的降解；所述DM液体选择培养基的终浓度组成为：氮源610-6100mg·L-1，碳源670-23600mg·L-1，KH2PO41500mg·L-1，MgSO4·7H2O100mg·L-1，Na2HPO4·12H2O7715mg·L-1，微量元素2ml·L-1，琼脂20g·L-1，溶剂为去离子水，pH＝4.0-10.0；微量元素的终浓度组成为：EDTA5000mg·L-1，CaCl25500mg·L-1，CuSO4·5H2O250mg·L-1，FeSO4·7H2O500mg·L-1，ZnSO4430mg·L-1，CoCl2·6H2O240mg·L-1，MnCl2·4H2O990mg·L-1，H3BO414mg·L-1，溶剂为去离子水。4.如权利要求3所述的应用，其特征在于所述香矛醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浚，王孝萍，朵延凯，何金佳，张士汉，陈建孟，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33