一株脱氮假单胞菌及其在污废水净化领域的应用制造技术

本发明专利技术涉及一株脱氮假单胞菌(Pseudomonas denitrificans)XA

【技术实现步骤摘要】
一株脱氮假单胞菌及其在污废水净化领域的应用


[0001]本专利技术涉及一株脱氮假单胞菌及其在污废水的净化过程中降解苯和氨氮以及降低COD方面的应用，属于环境微生物


技术介绍

[0002]苯是典型的芳香烃化合物之一，属于难降解的有机污染物，具有致癌作用，对人体及微生物的毒害作用较大。苯污染主要来自于农药、石化、印染、制药、塑料橡胶等行业，如果不能对其进行妥善处置，会对人类健康、经济发展及环境的可持续发展造成恶劣影响。
[0003]含苯的工业废水主要有焦化废水、炼油废水、印染废水、ABS树脂生产废水等，大量研究表明，多数的含苯工业废水成分复杂，且常伴随着氨氮等无机元素的超标现象，因此以苯为碳源的异养硝化
‑
好氧反硝化降解菌株对新型水处理技术的研究具有重要的理论指导及实际应用意义。
[0004]当前，苯作为废水中的一种急需被处理的物质，处理方法主要分为物理法、化学法和生物法。其中生物处理技术具有二次污染小、去除效率高且污染物去除彻底、经济性能高等多个优点，因而成为现代废水处理技术的研究热点，受到越来越多的关注。
[0005]目前，科学家们已经筛选出多种具有苯降解功能的菌株，如假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、黄杆菌属(Flavobacterium sp.)、富养产碱菌属(Alcaligenes eutrophus sp.)和红球菌属(Rhodococcus sp.)等，但这些菌株对于苯的降解效果仍不够突出，因而需要筛选或构建出对苯的降解效果更为突出的菌株。r/>
技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有的苯系物降解菌株效果不够突出的现状，提供一株脱氮假单胞菌及其在污废水的净化领域的应用，该菌株能够利用苯系物作为碳源降解水体中的氨氮，进而起到在高效降解水体中苯系物的同时降低氨氮和COD含量的效果。
[0007]一株脱氮假单胞菌(Pseudomonas denitrificans)XA
‑
1，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址为：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为：CGMCC No.24446，保藏日期为：2022年2月28日，其16S rDNA序列如SEQ ID No:1所示，在没有特别说明的情况下，本专利技术中所述的脱氮假单胞菌均是指脱氮假单胞菌XA
‑
1菌株。
[0008]假单胞菌实现异养硝化
‑
好氧反硝化反应的机理较为复杂，目前还未有较为权威的解释机理，目前比较流行的理论主要是Robertson等提出的HN
‑
AD作用的反应机理(Thiosphaera pantotropha)，在氮代谢的过程中电子能够被反硝化酶系及氧气所接收，使得好氧条件下的反硝化能够实现，异养硝化、好氧反硝化的结合点为亚硝酸盐氮，其主要途径为：氨氮
→
羟胺
→
亚硝态氮
→
硝态氮
→
亚硝态氮
→
一氧化氮
→
一氧化二氮
→
氮气。
[0009]在好氧条件下以苯为唯一的碳源和能源，通过细胞的被动或主动转运进入细胞。所有芳烃在发生环开裂之前，必须转变成邻位或者对位的二羟基苯。邻苯二酚(儿茶酚)、3,
4
‑
二羟基苯甲酸(原儿茶酸)、2,5
‑
二羟基苯乙酸(尿黑酸)和2,5
‑
二羟基苯甲酸(高原儿茶酚)为主要的几种二羟基苯。二羟基苯在双加氧酶的催化下，苯环开裂为小分子有机酸进入TCA循环，进而为生物所利用产生能量和合成自身物质。
[0010]本专利技术提供的脱氮假单胞菌的有益效果是：
[0011]1)该菌株对于苯系物的降解效率高，在30℃条件下，针对评价培养基中50mg/L以下的苯含量，72h的苯降解率达到96％以上；
[0012]2)中度耐盐，在5％以下的盐度条件下生长时，活菌数几乎不受影响，但不能耐受6％以上的盐度；
[0013]3)该菌株在降解苯系物的同时，还可在一定程度上降低水体中的氨氮含量，一举两得；
[0014]4)该菌株的培养方法简单，生长速度快且环境适应性强，安全性高且不破坏原始环境，无二次污染。
[0015]本专利技术中所述的苯系物包含但不限于苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯。
[0016]本专利技术还要求保护包含上述脱氮假单胞菌的微生物菌剂。
[0017]优选的，所述脱氮假单胞菌的发酵方法包括如下步骤：
[0018](1)一级种子培养：无菌条件下，取脱氮假单胞菌接种于液体LB培养基中，于25
‑
35℃、150
‑
300rpm的条件下培养12
‑
48h，得到脱氮假单胞菌的一级种子培养液；
[0019](2)二级种子培养：无菌条件下，将脱氮假单胞菌的一级种子培养液按照1
‑
10vol％的接种量接种于液体LB培养基中，于25
‑
35℃、150
‑
300rpm的条件下培养12
‑
48h，得到脱氮假单胞菌的二级种子培养液；
[0020](3)发酵：待发酵罐内的发酵培养基消毒完毕后，将步骤(2)所得的脱氮假单胞菌的二级种子培养液按照5
‑
10vol％的接种量接种于发酵培养基中，控制温度为25
‑
35℃、转速150
‑
300rpm，在通气比为1:(1
‑
2)的条件下发酵，待溶氧开始上升时停止发酵，得脱氮假单胞菌的发酵液。
[0021]本专利技术中所述的通气比是指每分钟内通入发酵罐的空气体积与发酵液总体积之比。
[0022]其中所述液体LB培养基的组成为：胰蛋白胨10g/L，酵母提取物5g/L，氯化钠10g/L，溶剂为水，pH＝7
‑
7.5。
[0023]进一步，所述发酵培养基组成为：碳源10
‑
30g/L、氮源20
‑
40g/L、PO
43
‑
0.8
‑
1.5g/L、K
+
0.5
‑
1.0g/L、Mg
2+
0.05
‑
0.2g/L、Na
+
0.1
‑
0.3g/L、Mn
2+
0.03
‑
0.1g/L，溶剂为水，pH＝6～8。
[0024]优选的，所述K
+
的来源为磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钾中的一种或多种，所述Mg
2+
的来源为硫酸镁、氯化镁中的一种或多种，所述Na
+
的来源为氯化钠、硝酸钠或硫酸钠中的一种或多种的复配，所述Mn
2+
的来源为一水硫酸锰、四水硫酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株脱氮假单胞菌(Pseudomonas denitrificans)，其特征在于，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为：CGMCC No.24446。2.一种微生物菌剂，其特征在于，有效成分包含权利要求1所述的脱氮假单胞菌。3.权利要求1所述脱氮假单胞菌的发酵方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)一级种子培养：无菌条件下，取脱氮假单胞菌接种于液体LB培养基中，于25
‑
35℃、150
‑
300rpm的条件下培养12
‑
48h，得到脱氮假单胞菌的一级种子培养液；(2)二级种子培养：无菌条件下，将脱氮假单胞菌的一级种子培养液按照1
‑
10vol％的接种量接种于液体LB培养基中，于25
‑
35℃、150
‑
300rpm的条件下培养12
‑
48h，得到脱氮假单胞菌的二级种子培养液；(3)发酵：待发酵罐内的发酵培养基消毒完毕后，将步骤(2)所得的脱氮假单胞菌的二级种子培养液按照5
‑
10vol％的接种量接种于发酵培养基中，控制温度为25
‑
35℃、转速150
‑
300rpm，在通气比为1:(1
‑
2)的条件下发酵，待溶氧开始上升时停止发酵，得到脱氮假单胞菌的发酵液。4.根据权利要求3所述的发酵方法，其特征在于，所述发酵培养基组成为：碳源10
‑
30g/L、氮源20
‑
40g/L、...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琬玫，刘圣鹏，
申请(专利权)人：青岛蔚蓝赛德生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：