[發明專利]一株降解溴酸鹽的鞘氨醇單胞菌菌株及其應用

有效

• 申請號: 201110362285.X
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN103103146A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 楊敏;劉娟;于建偉;王永京
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;A62D3/02;C02F3/34;C12R1/01
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 曹利霞

技術領域

本發明涉及一株去除有害污染物的微生物菌株，尤其涉及一株降解溴酸鹽的鞘氨醇單胞菌(Sphingomonas?sp.)菌株，屬于溴酸鹽的微生物降解領域。

背景技術

隨著給水處理技術的發展和人們對飲用水水質的重視，臭氧氧化技術在飲用水中的應用日益廣泛。臭氧對多數細菌、病毒、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果，同時能夠高效地去除水中的消毒副產物前驅物、嗅味物質等多種痕量有害污染物。然而臭氧化過程中產生的一些副產物，對飲用水安全性也造成一定的負面影響，如含溴原水臭氧化過程中會產生溴酸鹽，具有致癌性，且難于被后續工藝所去除，在一定程度上限制了臭氧的進一步應用。

溴酸鹽在自然條件下呈無色無味、揮發性小、不水解、熱穩定等性質，因其具有DNA和染色體水平的遺傳毒性，溴酸鹽被國際癌癥研究機構認定為2B級的潛在致癌物。美國國家環境保護局的研究表明：飲用水中溴酸鹽的含量為μg/L級都會有一定的致癌作用。攝入3μg/L的溴酸鹽的致癌風險率為10^-5；攝入5μg/L的溴酸鹽的致癌風險率為10^-4。在國際上，世界衛生組織和美國環保局所規定的飲用水中，溴酸鹽最高允許濃度在0.01mg/L以內，中國飲用水標準中的該項指標與國際標準一致。

針對飲用水臭氧化過程中出現的溴酸鹽，國內外學者研究了很多去除方法，例如加氨、加過氧化氫、氧化-還原、半導體光催化、新型金屬催化劑、離子交換膜等。上述方法雖然能在一定程度上去除溴酸鹽，但是存在很多應用中的問題，如成本過高、引發二次污染等。膜處理方法對溴酸鹽的去除效果較好，但成本很高，同時會產生一些含高濃度的溴酸鹽的廢水需要另外處理；活性炭吸附法對溴酸鹽的除去也有較好效果，但是需要定期更換且費用較高，操作麻煩；采用低壓，中壓或高壓汞燈紫外光雖然可適度分解溴酸鹽，但其同時更強烈地把裝瓶前預留的臭氧也分解了。對去除水中溴酸鹽的研究較多，如公開號為CN101439900A的發明專利申請公開了一種氧化還原去除水中溴酸鹽的方法及系統。該方法是：第一通過銨鹽和活性炭上微生物的硝化作用控制水中的溶解氧濃度處于較低水平；第二通過硫酸亞鐵的還原性去除水中的溴酸鹽；第三通過過濾單元去除水中過量的鐵離子。該去除溴酸鹽的系統包括：控制水中溶解氧的預處理工作段、去除溴酸鹽的氧化還原工作段和去除過量鐵離子的過濾處理工作段，其中，所述預處理工作段與所述氧化還原工作段連接，所述氧化還原工作段與所述過濾處理工作段連接。雖然該方法對溴酸鹽的去除率可達60％以上，但是該處理方法需控制溶氧，實際工藝中難于應用，同時工藝操作復雜，容易引發二次污染。

關于溴酸鹽的生物降解方面的工作國內外進展較少。為此，從自然界中篩選出對溴酸鹽有高效降解能力的菌株，應用于水中溴酸鹽的去除將有實際的應用價值。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題，本發明從自然界中篩選到一株鞘氨醇單胞菌，該鞘氨醇單胞菌菌株能夠有效降解溴酸鹽，去除飲用水臭氧化過程中出現的溴酸鹽和被溴酸鹽污染的飲用水中的溴酸鹽，在飲用水處理方面具有良好的應用前景。

為實現上述目的，本發明一方面提供一株鞘氨醇單胞菌Sphingomonas?sp.815Y。

本發明所提供的鞘氨醇單胞菌菌株已于2011年3月28日保藏于“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”；其微生物保藏號為CGMCC?No.4721；其分類命名為：Sphingomonas?sp.815Y，保藏時間是2011年3月28日；保藏地址是：北京市朝陽區北辰西路1號院3號，中國科學院微生物研究所。

本發明鞘氨醇單胞菌菌株從中國科學院生態環境研究中心環境生物技術研究組(北京海淀區雙清路18號環境技術樓，郵編100085)臭氧生物活性炭小試裝置的生物活性炭工藝段的炭中采用富集培養、平板稀釋法分離、純化得到。

其中，富集培養的培養基的組成如下：CaCl₂?5mg，MgCl₂?5mg，MnCl₂?0.3mg，FeCl₂?0.3mg，ZnCl₂?0.01mg，H₃BO₃?0.01mg，CoCl₂?0.005mg，溴酸鹽1mg，乙酸鈉10mg，蒸餾水1,000mL，pH?7.0-8.0，培養基在121℃下恒溫滅菌20分鐘。