一株耐盐异养硝化-好氧反硝化菌在废水处理和植物促生中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株耐盐异养硝化

【技术实现步骤摘要】
一株耐盐异养硝化
‑
好氧反硝化菌在废水处理和植物促生中的应用


[0001]本专利技术涉及环境微生物
，具体涉及一株耐盐异养硝化
‑
好氧反硝化菌在废水处理和植物促生中的应用。

技术介绍

[0002]氮素是大自然的主要组成部分，它在自然环境中以
‑
5价至+3价化合物和单质间不断地发生着转化和循环。自然环境中以有机氮、NH
4+
‑
N、NO2‑
‑
N、NO3‑
‑
N四种形式在水体环境中稳定存在。在氮循环稳态环境下不会发生某种类型氮的积累，但近几年来，越来越多的人类生产生活活动在一定程度上对这种自然循环造成了破坏。随着工业进程、农业发展以及居民生活水平提高，水体资源污染问题日益严重，居高不下，对生态环境和人类健康造成威胁。通过不同来源途径排放的大量氮素得不到有效处理，排放到水体就会给人类健康和自然环境造成严重危害。当水中硝氮、亚硝氮超过《生活饮用水标准DB4403/T 60
‑
2020》＞10mg/L后，长期积累下，容易导致婴幼儿不耐受，引发“蓝婴病”和亚铁血红蛋白症，严重时会致癌或死亡。对于自然生态环境，高氮的不断排放富集会导致水体污染从而富营养化，使得水中溶解氧大量降低，大量自养光合菌和藻类大量繁殖，最终恶性循环变成“死水”。同样当水体中的亚硝氮积累时，水生动物吸收后容易导致其血红蛋白中铁价态发生改变，损伤血红细胞结合氧能力，最终造成水生动物的窒息死亡。而且污染水体随着农业灌溉进入植物，伴随着人类的饮嗜最终富集至人体，对人体造成巨大伤害。
[0003]生物法脱氮主要是利用了脱氮相关微生物的硝化和反硝化作用，通过微生物的酶通路作用下，将水中的各类含氮物质最终转化为氮气逸出，从而降低或去除污水中含氮物质。目前，且配合固定化等相关工艺，生物脱氮技术被广泛应用于污水的脱氮处理。该反应过程主要经过好氧条件下通过氨化作用和硝化作用将有机氮相继转化为氨氮、亚硝态氮和硝态氮，再利用反硝化作用，在缺氧条件下将硝态氮还原为气态氮从污水中溢出，从而达到脱氮的目的。然而其有以下缺点：(1)硝化细菌为无机化能自养菌，营养代谢类型决定了其生长缓慢、世代周期长、生物量浓度较低、环境适应性差。(2)传统硝化菌都是严格的好氧性细菌，传统的反硝化菌是厌氧或兼性厌氧菌。条件的不同限制了在同一环境下，水体脱氮的速率受到影响。
[0004]于是人们开始探寻具有硝化和反硝化功能的菌株。1983年，Robertson等人成功分离出一株能够在有氧气参与的条件下利用有机碳将氨氮氧化为羟胺、再转化为亚硝态氮、硝态氮，最终生成氮气排出水体(NH
4+
→
NH2OH
→
NO2‑
→
NO3‑
→
NO2‑
→
NO
→
N2O
→
N2)的泛养硫球菌(Thiosphaera pantotropha)，后被修订为脱氮副球菌(Paracoccus pantotrophus)，便开启了硝化、反硝化共功能菌的筛选与研究。且该细菌在有氧条件下通过异样方式进行反应，因此，Robertson提出了异养硝化好氧反硝化HN
‑
AD(Heterotrophic Nitrification
–
Aerobic Denitrification)理论。异养硝化
‑
好氧反硝化菌较传统微生物脱氮菌具有生长速率快且周期短，脱氮程序简单，且脱氮速率快，对生存环境要求低，温度、pH、DO适应性强。
并且该一株菌就具有去除废水中不同价态类型的氮源(有机氮、NH
4+
‑
N、NO2‑
‑
N、NO3‑
‑
N)。能耗低，在脱氮反应过程中只需在初始添加菌的同时开启硝化反应的有机物供应后，无需在中途添加碳源。在整个反应过程中自身产生的酸碱能够中和，能够稳定体系pH稳定。但是这些相关报道多是一些对菌种脱氮特性的报道，而对于具有耐酸、重金属抗性、耐盐和同时对环境废水中和氨氮、硝态氮和亚硝氮去除的异养硝化好氧反硝化菌烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)却未见报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一株耐盐异养硝化
‑
好氧反硝化菌在废水处理和植物促生中的应用。
[0006]第一方面，本专利技术要求保护烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220或含有所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220的菌剂在含氮废水处理中的应用。其中，所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220在中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心的编号为ACCC 62208。
[0007]进一步地，所述废水处理可为对水体进行生物脱氮。
[0008]进一步地，所述废水中的氮可为氨态氮、亚硝态氮和/或硝态氮。
[0009]进一步地，所述废水的pH不低于3。如pH不低于5，进一步如pH为5
‑
11，再如pH为7
‑
11。
[0010]进一步地，所述废水中的总盐度以质量分数计不高于10％(即所述废水中的NaCl质量分数不高于10％)。
[0011]进一步地，所述废水中Mn
2+
不高于10mmol/L,和/或Pb
2+
、Fe
3+
、Cu
2+
不高于5mmol/L,和/或Zn
2+
、Co
2+
、Ni
2+
、Cr
6+
不高于1mmol/L。
[0012]进一步地，所述废水C/N比为10
±
0.2。
[0013]第二方面，本专利技术要求保护一种废水处理方法。
[0014]本专利技术要求保护的废水处理方法，可包括如下步骤：将烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220或含有所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220的菌剂接种到待处理废水进行培养。其中，所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220在中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心的保藏编号为ACCC 62208。
[0015]进一步地，接种后所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220在废水体系中的含量为1
×
106CFU/ml
‑
3.0
×
107C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220或含有所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220的菌剂在含氮废水处理中的应用；所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220在中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心的编号为ACCC 62208。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述废水处理为对水体进行生物脱氮；和/或所述废水中的氮为氨态氮、亚硝态氮和/或硝态氮。3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于：所述废水的pH不低于3；和/或所述废水中的总盐度以质量分数计不高于10％；和/或所述废水中Mn
2+
不高于10mmol/L,和/或Pb
2+
、Fe
3+
、Cu
2+
不高于5mmol/L,和/或Zn
2+
、Co
2+
、Ni
2+
、Cr
6+
不高于1mmol/L。4.一种废水处理方法，包括如下步骤：将烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220或含有所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220的菌剂接种到待处理废水进行培养；所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibacter nicotianae)XH
‑
220在中国微生物菌种保藏管理委员会农业微生物中心的保藏编号为ACCC 62208。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：接种后所述烟草谷氨酸杆菌(Glutamicibac...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾金刚，李望，马锐，张震，张芳，周琼，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：发明
国别省市：