[發明專利]一株海洋自絮凝菌與其驅動發展的適鹽氮同化微生物組及構建方法與應用

有效

• 申請號: 202110844368.6
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113403234B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 周維芝;張夢汝;韓飛;劉喆
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/36;C02F3/34;C12R1/01
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 宋海海

本發明提供一株海洋自絮凝菌與其驅動發展的適鹽氮同化微生物組及構建方法與應用，屬于微生物和環境治理與修復技術領域。本發明從海洋沉積物中篩選得到一株海水嗜冷桿菌(Psychrobacter aquimaris)A4N01，其能夠將氨氮同化合成有機氮，同步轉化有機物和磷，由其發展的適鹽氮同化微生物組具備良好的營養物質轉化去除能力和沉降性能，對鹽度耐受性廣，可用于高鹽污水處理、鹽堿地培肥等方向，實現對高鹽環境中氮、磷等營養元素的回收，操作簡單、價格低廉、環境友好，因此具有良好的實際應用之價值。

技術領域

本發明屬于微生物和環境治理與修復技術領域，具體涉及一株海洋自絮凝菌與其驅動發展的適鹽氮同化微生物組及構建方法與應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

高鹽環境中的營養物轉化易受到鹽度抑制，存在高鹽污水處理困難、鹽堿地物質轉化難、營養易流失等問題。但由于高鹽污水中含有大量的氮和磷，排放進入環境易造成水體的富營養化，因此需要對這類污水進行處理后才能排放。目前，針對高鹽污水的生物處理方法主要是生物法，高鹽環境中物質轉化也主要依賴微生物的作用。對氮的轉化主要通過微生物的硝化-反硝化作用，利用氨氧化細菌將污水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽，再由亞硝酸鹽氧化細菌轉化為硝酸鹽，最后通過反硝化細菌的作用將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽后轉化為氮氣，最終實現對氮的轉化去除。但在此過程中，由于鹽度對微生物的活性會產生抑制作用，特別是亞硝酸鹽氧化細菌對于鹽度十分敏感，導致硝化-反硝化途徑受到抑制，出現亞硝酸鹽累積的現象，導致除氮效率下降。同時，氮被轉化為難利用的氮氣，造成氮在生態系統的損失，并同時伴隨著氧化亞氮等溫室氣體產生。此外，在高鹽環境中，有機物和磷的去除也受到抑制，造成高鹽污水污染物同步去除困難。

生物法實現營養物質轉化的關鍵在于尋找具備對有機物、氮、磷等污染物利用能力的耐鹽菌株，并實現該功能菌株在環境微生物組中的穩定作用。中國專利CN107739086A公開了一種利用海洋沉積物或淤泥發展的污泥實現高鹽度廢水脫氮的方法。通過逐步降低碳氮比、提高氨氮和總氮濃度的步驟，每個過程約30天達到穩定運行后進入下個步驟，59天后實現污泥的馴化過程。該污泥處理氯離子濃度為10-30g/L廢水時，同化作用除氮比例占總氮去除率95％，總氮去除率達到90％。但發明人發現，該方法中使用的污泥由于微生物群落多樣，代謝特征不明確，存在調控方法復雜，存在污泥馴化時間長、系統啟動慢等缺點。

發明內容

基于上述現有技術的不足，本發明提供一株海洋自絮凝菌與其驅動發展的適鹽氮同化微生物組及構建方法與應用。本發明從海洋沉積物中篩選得到一株海水嗜冷桿菌，其將氨氮同化合成有機氮，同步轉化有機物和磷，同時研究意外發現，由其發展的適鹽氮同化微生物組同樣具備良好的營養物質轉化去除能力和沉降性能，對鹽度耐受性廣，可用于高鹽污水處理、鹽堿地培肥等方向，實現對高鹽環境中氮、磷等營養元素的回收，操作簡單、價格低廉、環境友好，因此具有良好的實際應用之價值。

為實現上述技術目的，本發明涉及以下技術方案：

本發明的一個方面，提供一株海水嗜冷桿菌(Psychrobacter aquimaris)A4N01，該菌株已于2021年1月20日保藏于中國典型培養物保藏中心，(地址：湖北省武漢市武昌珞珈山武漢大學)，其生物保藏號為CCTCC NO：M 2021120。

本發明的第二個方面，提供一種微生物菌劑，所述微生物菌劑包含上述海水嗜冷桿菌A4N01。

本發明的第三個方面，提供一種適鹽氮同化微生物組，其含有上述海水嗜冷桿菌A4N01；更具體的，所述適鹽氮同化微生物組通過將上述海水嗜冷桿菌A4N01接種至高鹽污水中培養即得；具體的，所述適鹽氮同化微生物組可以為經上述處理后得到的高鹽污水或者經上述處理后得到的活性污泥。

本發明的第四個方面，提供上述適鹽氮同化微生物組的構建方法，所述構建方法如下：