[發(fā)明專利]一株耐高溫的好氧反硝化菌及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510083984.9
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104830710B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖琳;陳旭;張小龍;楊玉;楊柳燕
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/34;C12R1/38
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 肖明芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境微生物領(lǐng)域，具體涉及一株耐高溫的好氧反硝化菌及其在污水脫氮中的應(yīng)用，是一種優(yōu)良微生物的選育，由此拓寬富營養(yǎng)化水體的治理范圍。

背景技術(shù)

氮素是污水中一類非常重要的污染物，可引起水體富營養(yǎng)化，危及水生生物及人類健康。水體中氮素主要以有機(jī)氮(如蛋白質(zhì)、氨基酸等)和無機(jī)氮(氨氮，硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮)兩種形式存在。其中，有機(jī)氮一部分被水生生物同化吸收，一部分被氨化菌轉(zhuǎn)化為氨氮，然后經(jīng)硝化菌的硝化作用和反硝化菌的反硝化作用最終轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫诺娇諝庵校瓿勺匀唤绲牡匮h(huán)。

生物反硝化脫氮是利用微生物的作用，在厭氧或缺氧條件下，以硝酸鹽替代氧作為電子受體將硝酸鹽逐步還原為氣態(tài)產(chǎn)物脫除，是一種經(jīng)濟(jì)有效的脫氮方式。但往往由于受到厭氧和缺氧條件的限制，生物脫氮過程進(jìn)行的并不徹底。好氧反硝化菌的出現(xiàn)使得反硝化過程更容易進(jìn)行，利用好氧反硝化酶，在有氧條件下進(jìn)行反硝化作用。目前，越來越多的研究證明細(xì)菌好氧反硝化的存在，并發(fā)現(xiàn)了一些在有氧條件下有較高反硝化率的細(xì)菌。

好氧反硝化細(xì)菌作用機(jī)制的電子理論為：早起理論認(rèn)為，O₂的得電子能力阻止了電子傳遞給NO₃^-或NO₂^-，從而抑制了反硝化的進(jìn)行。而最近研究表明，細(xì)菌反硝化酶系和有氧呼吸系統(tǒng)同時存在。NO₃^-被還原的同時，O₂被還原，氧不是抑制反硝化酶活性和反硝化酶生成的直接因素。缺少NO₃^-或O₂都會降低細(xì)菌的生長率和反硝化率。Wilson等人提出了細(xì)菌反硝化過程中的電子傳遞模型，該模型中NO₃^-、O₂均可作為電子最終受體。反硝化菌可將電子從被還原的物質(zhì)傳遞給O₂，同時也可通過硝酸鹽還原酶電子傳遞給NO₃^-。

由于好氧反硝化較傳統(tǒng)生物脫氮技術(shù)存在著明顯的優(yōu)勢，近年來好氧反硝化技術(shù)成為了國內(nèi)外廢水生物脫氮新的發(fā)展方向。自20世紀(jì)80年代，Robertson等(Robertson et al.Archives of Microbiology，1984,139,351-354)在除硫和反硝化系統(tǒng)中首次分離出好氧反硝化菌依賴，人們對于好氧反硝化菌的脫氮性能已經(jīng)進(jìn)行了一定程度的研究。已篩選出多種高效好氧反硝化菌株，到目前為止，好氧反硝化菌主要集中在假單胞菌屬(Pseudomonas)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)、副球菌屬(Paracoccus)和芽孢桿菌屬(Bacillus)。但篩選的反硝化細(xì)菌都只適應(yīng)處理中溫環(huán)境的廢水(20-40℃)，若處理高溫廢水則需對廢水進(jìn)行降溫處理。若用常溫好氧反硝化菌進(jìn)行生物脫氮處理要裝置降溫設(shè)備，從而增加了脫氮成本。因此，篩選分離出高溫條件下具有高效的好氧反硝化細(xì)菌，并將其應(yīng)用于實(shí)際污水處理中，以節(jié)約脫氮成本，提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是提供一株耐高溫的好氧反硝化菌，用于湖泊富營養(yǎng)化水體脫氮，同時也可以用于處理濕法脫硫等后高溫廢水的脫氮。

本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題，是提供上述耐高溫好氧反硝化菌的應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一株耐高溫好氧反硝化菌，其分類命名為Pseudomonas stutzeri N3-3，該菌株已保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心(簡稱CCTCC)，保藏地址：中國.武漢.武漢大學(xué)，郵編：430072，保藏日期為2015年1月9日，保藏編號為CCTCC NO:M2015027。該菌株是發(fā)明人于2013年8月從江蘇省無錫市太湖梅梁灣水體中分離得到。

表1

上述菌株斯氏假單胞菌(Pseudomonas stutzeri sp.)Strain N3的生理特性見表1。