一种生物除锰功能菌制造技术

一种生物除锰功能菌，它涉及一种微生物。它解决了目前生物氧化除锰工程菌群靠自然选择建立，生化能力弱、除锰效果差；水处理除锰生物滤池的建立所需培养、驯化、启动时间长和工程菌群遭到破坏后恢复周期长的问题。生物除锰功能菌ＭＢ４（Ｅｘｉｇｕｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　　ｓｐ．）属于微小杆菌属，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为２００７年１０月３０日，保藏号为ＣＧＭＣＣ　　Ｎｏ．２２３７；菌株ＭＢ４为革兰氏阳性微好氧菌，短杆菌，个体小，长为１～１．５μｍ，宽为０．５～０．８μｍ，细胞两端钝圆；在培养基上形成棕色菌落，不透明，中心颜色较深，四周颜色较浅，菌落为圆形；菌株ＭＢ４具有能源贮存颗粒，无芽胞和荚膜，Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四甲基对苯二胺染色为阳性。本发明专利技术生物除锰功能菌ＭＢ４具有去除水中Ｍｎ↑［２＋］的能力，Ｍｎ↑［２＋］去除率高于９１％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微生物。技术背景锰是地壳中含量丰富的金属元素，普通水体中锰离子的浓度为0.1 lmg/L， 而厌氧地下水中溶解性的锰离子浓度可高达7~9mg/L。可溶性锰经充氧曝气能 够生成不溶性沉淀物(如Mn02或MnOOH)。Mn02是高度不可溶物质(5—Mn02的溶解度kso仅为10—56)，呈深黑色， 可导致供饮用的地下水出现明显的色度；因此饮用水中的锰必须去除。我国规 定饮用水中锰离子的最高浓度为0.1 mg/L,而欧盟已将饮用水中锰离子的最高 浓度确定为0.05 mg/L。地下水中可溶性Mn(II)的去除通常伴随着锰离子的氧化、沉淀以及不溶 性氧化产物的过滤分离。锰离子发生的非生物氧化反应如下表明Mn(II)的氧化伴随着MnOx的自催化反应，这种自催化作用在饮用 水锰处理工艺中较为重要。Mn(II)非生物氧化由氧作电子供体，通常在pH值大于9的条件下完成， 低于9的pH条件下氧化反应速度极慢。绝大多数的饮用水pH在6~8之间， 这种pH条件下Mn(II)不会发生氧化反应；因此饮用水中的锰不能通过简单的 曝气和沉淀法去除。若加入化学药剂(如KMn04和C102)虽然除锰效果较为 理想，但增加了工艺运行费用、反应残留物和生成的副产物，引起二次污染。生物氧化除锰具有良好的应用前景，但是目前生物氧化除锰主要利用自然 选择建立工程菌群，因此工程菌群生化能力弱、除锰效果差，而且水处理过滤 速度慢、不能超过10m/h。现有水处理除锰生物滤池的建立所需培养、驯化和 启动时间长； 一旦工程菌群遭到破坏(中毒等原因导致工程菌死亡)其恢复周 期长，在此期间出水中锰含量剧增、出水质量难以保证，致使该水处理设施不 能正常运转，严重的将威胁人民群众的正常生活和生态环境。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前生物氧化除锰工程菌群靠自然选择建立，生化能力弱、除锰效果差，过滤速度慢；水处理除锰生物滤池的建立所需培养、 驯化、启动时间长和工程菌群遭到破坏后恢复周期长的问题，而提供的一种生 物除锰功能菌。生物除锰功能菌MB4C&c/gwotoc&Www sp.)属于微小杆菌属，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)，保藏地址是北京市朝 阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，保藏日期为2007年10月30日，保 藏号为CGMCC No.2237;生物除锰功能菌MB4C&c/gwo^"er/wm sp.)为革兰氏 阳性微好氧菌，短杆菌，个体小，长为l~1.5pm，宽为0.5 0.8pm，细胞两端 钝圆；在培养基上形成棕色菌落，不透明，中心颜色较深，四周颜色较浅，菌 落为圆形；生物除锰功能菌MB4(五x/gwo6ac妙/ww sp.)具有能源贮存颗粒，无 芽胞和荚膜 ，N,N,N',N，- 四甲基对苯 二 胺 (N,N，N，,N，-Tetramethyl-p-Phenylenedia， TMPD)染色为阳性。生物除锰功能菌MB4(五;a'gwoZ^"en^w sp.)能在pH值为4 10的环境中生 长，具有淀粉酶、氧化酶和硝酸盐还原性，不具有脂肪酶、色氨酸酶和脱氨酶。生物除锰功能菌MB40&c/gMo6a"eW^7 sp.)细菌体内有类脂颗粒聚(3-羟基 丁酸(PHB)和异染颗粒聚合磷酸盐(Poly-P)， PHB和Poly-P都属于细菌细 胞内的能源贮存颗粒，因此生物除锰功能菌MB4CEx/gMOk^^7'Mm sp.)可以更 好的适应低温、贫营养生长环境，具有恶劣环境适应能力强的优点。本专利技术生物除锰功能菌MB4通过16S rDNA基因序列比对分析与其最相 近的种属是微小杆菌属的Ex/gwo6"cfeWww acetylicum (Genbank DQ019167.1 )， 同源性为99%，因此被命名为五;dgwotecfen'ww sp.。本专利技术生物除锰功能菌MB4(^n'gMo^c^/簡sp.)具有去除水中M^+的能 力，Mi产去除率高于9iy。。本专利技术生物除锰功能菌MB4(iBc/^o6a^n'聽sp.) 的生化能力强、除锰效果好，可以直接投入使用，不仅縮短了水处理除锰生物 滤池的建立时间，也可加快过滤速度，并且縮短了工程菌群遭到破坏后的恢复 周期，可以在短暂的3~4小时内恢复水处理设施正常运行，保证了出水的质量。fidgi/o6ac^7'ww sp.属于微小杆菌属(五x/gwok^eWwm)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)，保藏地址是北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，保藏日期为2007年10月30日，保藏号 为CGMCCNo.2237。 附图说明图1是生物除锰功能菌MB4C&^MO&c^/Mm sp.)的原子力显微镜图片； 图2是生物除锰功能菌MB4(五;c/gwok "en'ww sp.)的原子力显微镜图片；图3 是生物除锰功能菌MB4(^c/gwok^^^m sp.)中类脂颗粒染色后观察图；图4 是生物除锰功能菌MB4(五:dgwo^c狄/ww sp.)中异染颗粒染色后观察图；图5 是生物除锰功能菌MB4(Ex/gwoto"eWww sp.)去除水中Mr^+的时间曲线图，图 5中"■"表示水中Mr^+浓度曲线，" "表示Mr^+去除率曲线。具体实施方式具体实施方式一本实施方式生物除锰功能菌MB40&dgwok^eWwm sp.) 属于微小杆菌属，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保 藏日期为2007年10月30日，保藏号为CGMCC No.2237;生物除锰功能菌 MB4(Ex/gMo6""er/ww sp.)为革兰氏阳性微好氧菌，短杆菌，个体小，长为 1 1.5pm，宽为0.5 0.8pm，细胞两端钝圆(如图1和图2所示)；在培养基上 形成棕色菌落，不透明，中心颜色较深，四周颜色较浅，菌落为圆形；生物除 锰功能菌MB4(^dgwoZ)acfen'ww sp.)具有能源贮存颗粒，无芽胞和荚膜， N,N,N',N'—四甲基对苯二胺(N,N，N'，N'-Tetramethyl-p-Phenylenedia， TMPD) 染色为阳性。生物除锰功能菌MB4(五ja'gwo^"m'訓sp.)能在pH值为4~10的环境中生 长，具有淀粉酶、氧化酶和硝酸盐还原性，不具有脂肪酶、色氨酸酶和脱氨酶。生物除锰功能菌MB4(五x&wo6ac&n'ww sp.)趋向于形成3 5个或更多的细 胞组成的链。具体实施方式二本实施方式生物除锰功能菌MB4(五x/gMo^cten'"m sp.) 是从辽宁省沈阳市张士生物除锰水厂的生物除锰滤池曝气池壁取泥中筛选得 到的。筛选用1L培养基由0.8g蛋白胨、0.2g酵母浸膏，O.lg MnS04.H20， 0.1gK2HPO4， 0.2gMgSO4.7H2O， 0.2gNaNO3， 0.1gCaCl2， O.lg (NH4)2C03, 0.01gFeSO4'7H2O和余量的蒸馏水制成；然后灭菌。本实施方式采用平板划线与平板涂布法相结合进行分菌，采用TMPD法 (Vandenabeele J, D de Beer et al. Mang本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物除锰功能菌，其特征在于生物除锰功能菌ＭＢ４（Ｅｘｉｇｕｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｓｐ．）属于微小杆菌属，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为２００７年１０月３０日，保藏号为ＣＧＭＣＣＮｏ．２２３７；生物除锰 功能菌ＭＢ４（Ｅｘｉｇｕｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｓｐ．）为革兰氏阳性微好氧菌，短杆菌，个体小，长为１～１．５μｍ，宽为０．５～０．８μｍ，细胞两端钝圆；在培养基上形成棕色菌落，不透明，中心颜色较深，四周颜色较浅，菌落为圆形；生物除锰功能菌Ｍ Ｂ４（Ｅｘｉｇｕｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｓｐ．）具有能源贮存颗粒，无芽胞和荚膜，Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四甲基对苯二胺染色为阳性。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，赵焱，李冬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]