一种基于合成菌群降解三环唑的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于合成菌群降解三环唑的方法。所述方法以长期用于处理TC的活性污泥为菌源，以TC为碳源的无机盐培养基作为筛选培养基，分离纯化得到可耐受或降解TC的菌株，再将分离出的菌株进行不同组合，形成不同的合成菌群进行TC降解。本发明专利技术的合成菌群可实现废水中较高浓度TC的降解，对TC具有较好的耐受性能，在含TC废水处理中具有良好的应用前景。在含TC废水处理中具有良好的应用前景。在含TC废水处理中具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于合成菌群降解三环唑的方法


[0001]本专利技术属于生物处理有机污染物
，涉及一种基于合成菌群降解三环唑的方法。

技术介绍

[0002]三环唑(Tricyclazole，TC)是一种专用于防治稻瘟病的噻唑类杀菌剂，被广泛应用于农业生产，TC在土壤和水环境中非常稳定，在自然环境条件下不易水解与挥发，且土壤对TC具有明显的吸附效应，这些特点导致其极易在自然环境中累积和转移。即使在低浓度下TC也表现出生物毒性、致突变性、致癌性，威胁人类健康与生态系统，因此联合国世界健康组织(WHO)在2005年将其列为中等毒性的有害杀菌剂。传统污水处理系统中缺乏可以降解甚至耐受高毒性三环唑的功能菌群，导致系统对三环唑污染物的处理效果不理想。因此，发展经济高效的三环唑污染物的处理技术，已成为目前环境治理领域的重要课题之一。
[0003]目前，含TC污水的处理方法包括离子交换法、吸附法、萃取法、湿式催化氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法等。虽然上述物理法和高级氧化法可以在一定程度上去除TC，但是这些方法均存在着运行费用较高、操作复杂、容易造成二次污染等问题，这些问题的存在限制了这些物理化学方法的使用范围与处理规模。而生物法处理技术具有经济、高效、二次污染小等诸多优点，可实现绿色治理，是比较适宜的TC处理技术，由于TC的毒性和难降解特性，传统的生物处理方法亦存在处理效率较低的问题，如采用生物法高效处理TC，前提是获得能够耐受TC生物毒性、具有降解功能的菌株或者菌群。
[0004]生物强化技术通过将自然界中筛选的优势菌/菌群或人工构建的基因工程菌、营养物质、基质类似物等投加到废水生物处理系统中，可显著提高污染物处理效率、充分发挥微生物的功能潜力、提升生物处理系统性能。在生物强化降解过程中，微生物群落起着关键的污染物降解功能导向作用，其中功能微生物在降解过程中发挥着核心作用。目前唯一报道的TC降解功能菌株为鞘氨醇单胞菌(Haobo Wu,Jinyou Shen,Xinbai Jiang,et al.Bioaugmentation potential of a newly isolated strain Sphingomonas sp.NJUST37 for the treatment of wastewater containing highly toxic and recalcitrant tricyclazole.Bioresource Technology.2018,264,98
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105.)，暂未见关于合成群落降解TC的报道。相比于纯培养系统，通过“自下而上(down
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top)”的方式构建出具有适宜复杂度较高可控性的合成群落，构建稳定且功能可控的微生物群落来实现污染物高效降解具有重要意义。合成群落中，微生物群体演化特性与功能之间存在一定关联性。与单独培养相比，共培养条件下生长的物种会抑制较多的代谢途径。同时，微生物种间相互作用对基因表达的影响程度不同，这种涌现性的基因表达适应性会促进合成菌群的收敛演化。微生物群落中的细菌可通过群体感应(Quorum sensing,QS)，基于特定信号分子调控实现化学通讯，群感效应在技术调控方面具有巨大的应用潜力。因此，构建可降解TC的人工合成菌群，可更好保证TC生物处理系统的稳定性和功能多样性，如优化代谢通路、整合种群分工等，同时还可借助菌间通讯提高系统代谢水平，进一步提升生物处理系统性能。

技术实现思路

[0005]针对目前用生物法处理含污染物TC的废水工艺处理效率较低的问题，本专利技术提供了一种基于合成菌群降解三环唑的方法。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种基于合成菌群降解三环唑的方法，包括以下步骤：
[0008](1)在粉末活性炭
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活性污泥池中取污泥样，然后投加TC原药对其进行驯化处理，将驯化后的污泥接种至以TC为唯一碳源、氮源与硫源的培养基中培养，逐步提高培养基中的TC浓度，进行富集与驯化，筛选能够降解TC的菌株，分离获得可降解TC的鞘氨醇单胞菌、假黄色单胞菌、穿胞杆菌、申氏杆菌、无色菌和副球菌；
[0009](2)将步骤(1)获得的菌株接种到含TC的废水中，进行降解，所述的菌株选自鞘氨醇单胞菌、假黄色单胞菌、穿胞杆菌、申氏杆菌、无色菌和副球菌中的两种以上。
[0010]优选地，步骤(1)中，以TC为唯一碳源、氮源与硫源的培养基为含TC的液体无机盐培养基，培养温度为20～35℃，培养基的pH为6.5～7.5，更优选为培养温度为30℃，pH为7.0。
[0011]优选地，步骤(1)中，培养基中TC的浓度为30～100mg/L。
[0012]优选地，步骤(2)中，所述的菌株为假黄色单胞菌与鞘氨醇单胞菌，或穿胞杆菌与鞘氨醇单胞菌，或申氏菌与鞘氨醇单胞菌，或无色菌与鞘氨醇单胞菌，或副球菌与鞘氨醇单胞菌，或假黄色单胞菌、鞘氨醇单胞菌和穿胞杆菌，或假黄色单胞菌、鞘氨醇单胞菌和无色菌，或假黄色单胞菌、鞘氨醇单胞菌和副球菌。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0014]本专利技术的合成群落可以TC为唯一碳源、氮源进行生长，为首个提出利用合成菌群降解TC的方法。相比于纯培养TC降解菌株，构建可降解TC的人工合成菌群可更好保证TC生物处理系统的稳定性和功能多样性，同时还可借助菌间通讯提高系统代谢水平，进一步提升生物处理系统性能。本专利技术的合成菌群可实现废水中较高浓度TC的降解，对TC具有较好的耐受性能，在含TC废水处理中具有良好的应用前景。
附图说明
[0015]图1是合成菌群降解100mg/L TC的摇瓶实验图。
[0016]图2是合成菌群降解270mg/L TC的摇瓶实验图。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例和附图对本专利技术进一步进行描述。
[0018]实施例1：菌株的筛选分离
[0019]从金坛市丰登环境技术服务有限公司的粉末活性炭
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活性污泥池中取污泥样，然后投加TC原药对其进行驯化处理。经过3个月的驯化后，取20mL泥水混合液置于80mL含TC浓度为30mg/L的液体无机盐培养基(MSM)，装入250mL锥形瓶中，30℃条件下以180转/分的转速摇床培养，培养1天后取出锥形瓶，静置待泥水分离后，向新的80mL含TC浓度为30mg/L的MSM中转接上悬浊液5mL，在同样的条件下于振荡培养箱内进行富集培养。5天后，取2mL菌液，转接入新的MSM中，进行新一轮的培养以进一步富集TC降解菌株。重复以上转接与培养
步骤5次后，对比溶液中培养前后的TC浓度，选择可观察到TC有明显去除的样品，以其为接种物进行新的转接与培养，并逐步增加MSM中TC的浓度至50mg/L与100mg/L进行进一步的富集与驯化。
[0020]将上述步骤所得菌液用无菌蒸馏水做一系列稀释(10
‑3～10
‑8)，分别取100μL不同浓度稀释液均匀涂布于新鲜制得的LB固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于合成菌群降解三环唑的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在粉末活性炭
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活性污泥池中取污泥样，然后投加TC原药对其进行驯化处理，将驯化后的污泥接种至以TC为唯一碳源、氮源与硫源的培养基中培养，逐步提高培养基中的TC浓度，进行富集与驯化，筛选能够降解TC的菌株，分离获得可降解TC的鞘氨醇单胞菌、假黄色单胞菌、穿胞杆菌、申氏杆菌、无色菌和副球菌；（2）将步骤（1）获得的菌株接种到含TC的废水中，进行降解，所述的菌株选自鞘氨醇单胞菌、假黄色单胞菌、穿胞杆菌、申氏杆菌、无色菌和副球菌中的两种以上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，以TC为唯一碳源、氮源与硫源的培养基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽彬，许翠，罗建军，沈锦优，江心白，王静，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：