[發明專利]一種有效降解短鏈氯化石蠟的菌株及其快速篩選方法和應用

有效

• 申請號: 202011402838.5
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112940958B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 錢勇興;韓婉玲;張科鋒;靳慧霞;張會寧;馬建青;李琦;王錦佳;顧創
• 申請（專利權）人: 浙大寧波理工學院
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/36;C02F3/34;C12R1/19;C02F101/36
• 代理公司: 寧波市甬遠專利代理有限公司 33409
• 代理人: 沈春紅

一種有效降解短鏈氯化石蠟的菌株及其快速篩選方法和應用，其特征在于：該菌株為SCCPs降解菌，分類命名：大腸埃希氏菌，保藏編號為：CGMCC No.20989。本申請首次通過加壓溶氧和SCCPs大劑量投加進行耦合的方法從污水處理廠的好氧活性污泥中快速篩選得到了一株大腸桿菌，該菌株對SCCPs具有較好的降解去除效果，能在14天內將SCCPs降解到較低的程度；首次實現了大腸桿菌菌株對SCCPs的降解去除效果。

技術領域

本發明涉及工業廢水處理技術領域，具體的涉及一種有效降解短鏈氯化石蠟(SCCPs)的菌株及其快速(5天以下)篩選方法和應用。該菌株已經于2020.11.02保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為：CGMCCNo.20989，保藏的生物材料(株)：SCCPs降解菌，分類命名：大腸埃希氏菌(Escherichia coli)。

背景技術

氯化石蠟被廣泛用于金屬加工過程中金屬切削液的添加劑，塑料加工過程中的增塑劑以及油漆、紡織品等的阻燃劑。按其分子鏈的長度可分為長鏈、中鏈、短鏈氯化石蠟，較之于中、長鏈，短鏈氯化石蠟(SCCPs)的物化性質最為特殊，具有致癌、致畸、致基因突變的“三致效應”，在2017年最終被列入《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》附件A受控持久性有機污染物(POPs)清單。

SCCPs迄今為止未見有天然來源，主要來源于人為活動，在生產、儲存、運輸、產品制造以及使用氯化石蠟過程中，通過點源、非點源的排放(包括意外泄漏或沖洗等) 進入環境受體。與此同時，SCCPs雖然大部分能被傳統污水處理廠中的污泥吸附去除，但仍有部分會進入受納水體，或吸附于懸浮顆粒，或沉入水體底泥，或揮發進入大氣，被大氣顆粒物吸附，實現大氣長距離運輸。另外，SCCPs有著很強的生物富集性以及生物放大性，在我國近海海域的許多海產品中都已被檢測到，嚴重威脅環境安全與人體健康。因此，研究高效的SCCPs去除方法，對提高海產養殖產品質量以及保障環境安全和人體健康具有較高的經濟和社會價值。

但現階段，國內外關于SCCPs的去除方法的研究并不多見，文獻中出現的去除方法主要包括零價鐵還原、光催化降解以及微生物降解去除。如Zhang等用納米零價鐵顆粒還原脫氯去除SCCPs。研究發現，納米零價鐵對SCCPs的脫氯速率與pH值、投加量、溫度以及腐殖酸的投加量有關。適量的腐殖酸投加，有助于納米零價鐵還原SCCPs，但當濃度高于15mg/L時，對脫氯速率會有所抑制。Koh等發現用紫外燈(中壓汞燈)與雙氧水的協同作用能有效降解SCCPs，光催化處理300min后，降解產物對微生物基本沒有毒性。在此基礎上，Chen等合成了一種氧化還原石墨烯(RGO/CoFe₂O₄/Ag)光催化材料，可用于可見光下降解SCCPs，并與商用二氧化鈦P25TiO₂進行了對比。結果表明，該催化劑能在12h內對SCCPs去除91.9％，遠高于P25TiO₂的21.7％。但物化法的高成本限制了技術推廣應用，微生物法作為最經濟的方法，備受研究者的青睞。Lu篩選出了一株假單胞菌N35(革蘭氏陰性菌)，該菌株能以SCCPs為碳源和能源，并能有效將其降解，20天內能脫氯57.5％。在污水污泥中投加該細菌能去除73.4％的SCCPs，但降解周期較長，需要30天。Heath等也篩選出了一株假單胞菌273，該菌株對氯化烷烴具有較好的脫氯效果，但與Lu篩選的菌株一樣，細菌脫氯的周期較長，需要20天甚至更長時間。除了革蘭氏陰性菌外，革蘭氏陽性菌對SCCPs也有降解作用。如Allpress 等人篩選出了一株革蘭氏陽性菌紅球菌S45-1，該菌株同樣能以SCCPs為唯一碳源和能源進行代謝降解，唯一的缺陷是降解時間長，需要30-100天。盡管以往研究表明無論是革蘭氏陽性細菌還是革蘭氏陰性細菌對SCCPs都有降解作用，但是生物降解的周期往往都較長。因此尋找能夠高效降解SCCPs的菌株具有重要意義。

發明內容

本申請針對現有技術的上述不足，篩選出了一種能在14天內將SCCPs降解到較低程度的有效降解短鏈氯化石蠟的菌株，并提出了一種該菌株快速篩選方法。