一株三氯乙烯降解菌及其应用制造技术

本发明专利技术属于生物工程领域，提供了一株三氯乙烯降解菌及其应用。所述三氯乙烯降解菌属于革兰氏阳性菌，经分子水平鉴定为枯草芽孢杆菌，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心，保藏号为CGMCC 24319，该菌可以利用三氯乙烯为唯一的碳源进行生长，不需要依赖于共代谢基质进行降解，该菌株或其菌剂投入到含有三氯乙烯的污水处理系统中，能够对其直接进行降解，进而阻断其进入到土壤或者地下水环境引起长期污染，该菌株的应用可以避免采用物理化学法处理成本高、造成二次污染等缺点，对操作人员无副作用，为生物好氧条件下直接处理三氯乙烯的研究提供新的种质资源，在实际生产中具有良好的应用价值。具有良好的应用价值。具有良好的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一株三氯乙烯降解菌及其应用


[0001]本专利技术属于生物工程领域，提供了一株三氯乙烯降解菌及其应用。

技术介绍

[0002]三氯乙烯(TCE)是一种常用的化工原料，但由于不合理的处置和排放已成为环境水体中常见的有机污染物之一。其具有潜在致癌、致畸、致突变毒性，对生态环境和人体造成极大威胁。大气环境中，TCE在一周时间内会被降解掉，但是由于TCE具有很强的吸附特性及稳定性，在土壤中半衰期约0.5
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1.5年；在地下水中半衰期约为1
‑
4.5年。大气环境和地表水环境之间的TCE转换主要依赖土壤进入地下水主体，因此TCE一旦进入土壤和地下水环境，便会引起大面积的长期污染。所以及时有效的减少地上环境中TCE的污染显得尤为重要。
[0003]物化法、化学法、生物法均可去除TCE。物化法中应用较多的如吸附法、膜分离法、吹脱等方法成本昂贵，且只将污染物转移，而不能使它变成无害产物，容易造成二次污染。化学法中目前研究较多的有TiO2光催化法、零价铁还原法、双金属还原法。化学法相对而言成本昂贵，人们一直在寻找更加经济有效的方法。通过微生物作用将TCE转化为无毒物质，经济有效且无二次污染，近年来成为研究的热点。
[0004]微生物是TCE生物降解过程的主体，微生物对污染物质的代谢是微生物降解过程的核心。生物法因其具有处理效率高、降解彻底等无二次污染等优点，被广泛应用在难降解有机物修复治理工程中。TCE毕竟是一种毒性很强的有机物，多数实验证明，高浓度的TCE对微生物毒性很强，针对三氯乙烯降解菌的研究中绝大多数的好氧菌是以好氧
‑
共代谢进行降解的，生长基质即第一基质作为电子供体，微生物以第一基质作为碳源和能源对非生长基质(三氯乙烯)进行转化，目前分离出的TCE直接降解菌数目很有限，污染场地环境复杂，单纯的依赖TCE直接降解菌并不能实现TCE的有效去除。
[0005]因此，分离和选育具有高耐受能力和降解能力的菌株应用于TCE的生物修复及生物强化技术显得尤其重要。

技术实现思路

[0006]针对现有技术问题，本专利技术所述目的在于提供一种对环境适应性强的三氯乙烯降解菌，以解决三氯乙烯可生化性差难降解的问题。
[0007]首先，本专利技术所述的三氯乙烯降解菌从石化污水厂的污水处理系统中采集样品，经过富集，在以三氯乙烯为唯一碳源的无机盐培养基中，再进一步梯度富集、分离纯化得到。同时进一步进行Fujiwara test实验，确认该菌可以以三氯乙烯为唯一的碳源进行生长。
[0008]本专利技术所述三氯乙烯降解菌为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.24319。
[0009]该枯草芽孢杆菌为革兰氏阳性菌，菌落表面有褶皱粗糙不透明,菌落为白色或微
黄色，边缘不规则，挑起拉丝。
[0010]本专利技术另一目的在于保护该枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)在三氯乙烯降解方面的应用。具体应用范围包括含三氯乙烯的废水、废气、土壤的生物强化处理。
[0011]具体应用方法为：将该枯草芽孢杆菌或其菌剂投入到处理系统中，可以有效耐受三氯乙烯类污染物的冲击，能够利用生化系统中的有机物作为自身生长的营养物质，快速降解有机物。优选的，保证处理系统初始枯草芽孢杆菌有效活菌数为1～8
×
107cfu/mL，能够使菌株迅速适应环境，以三氯乙烯为碳源进行代谢生长，有效发挥菌株的三氯乙烯降解效果。
[0012]更进一步的，本专利技术所述三氯乙烯降解菌可在三氯乙烯污水中连续培养应用，降解效果稳定。
[0013]作为进一步方案，本专利技术提供了该三氯乙烯降解菌的菌剂，通过发酵制备而成：
[0014]发酵培养基按质量百分比计为：豆粕5.5
‑
6.5％，玉米淀粉6
‑
6.5％，葡萄糖0.3
‑
0.5％，碳酸钙0.3
‑
0.5％，玉米浆干粉0.1
‑
0.5％，磷酸氢二钾0.1
‑
0.3％，硫酸镁0.05
‑
0.15％，氯化钠0.1
‑
0.2％，硫酸锰0.01
‑
0.03％，水余量，pH7
‑
7.5。高压灭菌121℃，30min后使用。
[0015]所述三氯乙烯降解菌在30
‑
37℃的条件下进行高密度发酵培养48
‑
72h，待发酵结束，得到液体菌剂，菌剂的有效活菌数为5
×
108～2
×
10
10
cfu/mL。还可以进一步制备成固体菌剂等，制备方法采用常规技术即可。
[0016]更进一步的，发酵温度为33
±
1℃，溶氧30％左右，培养48
‑
72h，溶氧上升，pH下降，停止发酵。
[0017]优选的，上述获得的液体菌剂应用于含三氯乙烯的处理系统中，菌剂添加量(按体积算)为生化系统体积的1
‰‑5‰
，优选的，生化系统条件为温度25
‑
38℃，pH6.0
‑
8.0，溶氧≥2mg/L。
[0018]优选的，生化系统中三氯乙烯初始浓度在900mg/L以下，更优选的，生化系统中三氯乙烯初始浓度在300mg/L以下；最优选的，生化系统中三氯乙烯初始浓度在150mg/L以下。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术提供一种可直接以三氯乙烯为唯一碳源的降解菌，其在利用三氯乙烯为唯一的碳源和能源的条件下，可快速降解三氯乙烯，在应用中具有简单、高效的特点，同时菌株对三氯乙烯的毒性耐受能力强，对温度、pH等条件的适应范围广，在工业废水、废气的生物净化中具有很好的应用前景。
[0021]保藏信息
[0022]保藏时间：2022年1月17日；
[0023]保藏单位名称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；
[0024]保藏编号：CGMCC No.24319；
[0025]保藏单位地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号；
[0026]分类命名:枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。
附图说明
[0027]图1实施例4中不同温度下枯草芽孢杆菌YJY22
‑
10对三氯乙烯的生物降解对比图；
[0028]图2实施例4中不同pH条件下枯草芽孢杆菌YJY22
‑
10对三氯乙烯的生物降解对比图；
[0029]图3实施例4中枯草芽孢杆菌YJY22
‑
10对不同初始浓度三氯乙烯的降解对比图。
具体实施方式
[0030]以下通过具体实施方式，对本专利技术的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株三氯乙烯降解菌，其特征在于，该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.24319。2.根据权利要求1所述的三氯乙烯降解菌，其特征在于，该菌株可以利用三氯乙烯为唯一的碳源进行生长代谢。3.一种枯草芽孢杆菌在三氯乙烯降解方面的应用，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.24319。4.根据权利要求3所述的枯草芽孢杆菌在三氯乙烯降解方面的应用，其特征在于，具体应用范围包括：含三氯乙烯的废水、废气、土壤的生物强化处理。5.根据权利要求3所述的枯草芽孢杆菌在三氯乙烯降解方面的应用，其特征在于，具体应用方法为：将该枯草芽孢杆菌或其菌剂投入到处理系统中，保证处理系统初始枯草芽孢杆菌有效活菌数为1～8
×
107cfu/mL。6.根据权利要求3所述的枯草芽孢杆菌在三氯乙烯降解方面的应用，其特征在于，在三氯乙烯污水中连续培养应用。7.一种三氯乙烯降解菌剂，其特征在于，通过发酵制备而成：发酵培养基按质量百分比计为：豆粕5.5
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6.5％，玉米淀粉6
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6.5％，葡萄糖0.3
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0.5％，碳酸钙0.3
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0.5％，玉米浆干粉0.1
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0.5％，磷酸氢二钾0.1
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0.3％，硫酸镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡倩倩，马韵升，张心青，郭南南，冉新新，潘冬梅，傅英旬，张萧萧，杨传伦，郭中瑞，成鲁南，
申请(专利权)人：黄河三角洲京博化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：