[發明專利]一株具有好氧反硝化功能的施氏假單胞菌及其用途

有效

• 申請號: 201910071406.1
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109943497B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 湯江武;孫宏;李園成;王新;姚曉紅;吳逸飛;沈琦
• 申請（專利權）人: 浙江省農業科學院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/02;C02F3/02;C02F3/34;C12R1/38;C02F101/16
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂

本發明屬于微生物領域，公開了一株具有好氧反硝化功能的施氏假單胞菌ZH?14(Pseudomonas stutzeri ZH?14)，其保藏號為CCTCC NO:M2018730。上述施氏假單胞菌可應用于降解含氮污水中的氨氮或硝酸鹽氮或亞硝酸鹽氮或COD。有益效果：施氏假單胞菌ZH?14同時具有好氧反硝化功能和異養硝化功能，且降解過程中包含了極低含量的亞硝酸鹽氮積累；可直接利用亞硝酸鹽進行生長代謝；施氏假單胞菌ZH?14在低碳氮比的環境下，周質硝酸鹽還原酶的活性依然較強，好氧表達受所使用的碳源種類影響較小，解決了利用好氧反硝化菌處理含氮污水過程中的碳源問題。

技術領域

本發明涉及微生物領域，尤其是涉及一株具有好氧反硝化功能的施氏假單胞菌及其用途。

背景技術

近年來，隨著畜禽規模化養殖程度的提高，養殖污染問題日益突出，成為限制畜牧業發 展的重要瓶頸。沼液是畜禽污水經過厭氧沼氣工程處理后的產物，由于其含有較多的有機物 及氮、磷等污染物，無法直接排放，仍需進一步處理才能避免對環境的影響。目前較為常見 的沼液處理工藝包括物理、化學和生物等多種手段。其中采用微生物處理沼液的技術由于占 地面積小、成本較低等優勢在沼液凈化中發揮了重要作用。但研究表明，經過微生物處理后， 雖然沼液中氨氮含量有較大降解，但總氮(TN)去除率仍偏低，特別是生化處理出水中仍含 有大量的硝酸鹽氮，具有潛在的環境風險。

傳統硝酸鹽氮的去除需要嚴格厭氧環境，且較易受到氧氣或亞硝酸鹽的抑制。隨著好氧 反硝化途徑的發現，為硝酸鹽氮在好氧條件下的去除提供了新的思路。近年來，國內外研究 陸續從生活污水處理廠活性污泥、海灣沉積物、農用肥土壤等多種來源篩選獲得好氧反硝化 菌株，均對去除硝酸鹽氮和TN有良好效果。雖然目前在好氧反硝化菌的篩選方面開展了一定 研究，但從豬場沼液污泥中有針對性的篩選適合其脫氮處理菌株的研究仍較少，特別是在沼 液實際應用時合適菌劑添加量方面的報道。現有的好氧反硝化菌很容易受到高濃度有機物或 氨氮的影響，對水中的OD₆₀₀、TN、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮或氨氮的去除情況不理想。傳統的 生物脫氮工藝通常包括自養硝化和異養反硝化兩個階段，第一階段其在有氧條件下通過氨氧 化細菌將氨態氮氧化為亞硝酸鹽，硝化細菌將亞硝酸銨氧化成硝酸鹽；第二階段通過在厭氧 條件下反硝化細菌將亞硝酸鹽和硝酸鹽轉化為N2氣體。整個過程中參與反應的酶包括氨單加 氧酶(AMO)，羥胺氧化酶(HAO)，周質硝酸還原酶(NAP)，亞硝酸鹽還原酶(NIR)，一氧化氮還 原酶(NOR)和一氧化二氮還原酶(NOS)等。在這整個反應過程中不僅耗時，而且有低硝化率和 分離好氧和缺氧區的污水處理系統的復雜性。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一株從豬場沼液中篩選出的，可高效降解氨氮、硝酸鹽氮、亞硝 酸鹽氮和COD，并具有對高有機負荷有高耐受性同時具有好氧反硝化功能和異養硝化功能的 施氏假單胞菌。

本發明的目的之二在于提供一種將篩選得到的好氧反硝化菌應用到豬場沼液處理，在氨 氮降解過程中，并未檢測到亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮有明顯的積累，實現COD和氨氮的同步去 除，克服了傳統生化處理在氧化氨氮時對高有機負荷不耐受的缺點。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一株具有好氧反硝化功能的施 氏假單胞菌ZH-14(Pseudomonas stutzeri ZH-14)，其保藏號為CCTCC NO:M2018730，保藏時間為2018年10月31日，保藏單位為中國典型培養物保藏 中心(CCTCC)，保藏單位地址為中國.武漢.武漢大學。施氏假單胞菌ZH-14 (Pseudomonas stutzeri ZH-14)的16srDNA如下所示：