[發明專利]一株高度耐鹽、耐重金屬異養硝化-好氧反硝化自絮凝海洋菌及其在群落構建中的應用

在審

• 申請號: 202210562929.8
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN115125164A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 周維芝;陳昊
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C02F3/30;C02F3/34;C05F11/08;C05G3/80;C09K17/14;C12R1/38;C12R1/01;C02F103/08;C02F101/16;C02F101/20
• 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

本發明提供一株高度耐鹽、耐重金屬異養硝化?好氧反硝化自絮凝海洋菌及其在群落構建中的應用，屬于微生物和環境治理與修復技術領域。本發明篩選得到一株能夠利用異養硝化?好氧反硝化途徑高效脫氮，同時具有自絮凝能力的昆明假單胞菌(Pseudomonaskunmingens)8?C，在處理高鹽廢水和鉛、鎘污染廢水及土壤修復中有廣泛應用價值，同時具有發展良好沉降性能的異養硝化?好氧反硝化群落的潛力。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，具體涉及一株高度耐鹽、耐重金屬異養硝化-好氧反硝化自絮凝海洋菌及其在群落構建中的應用。

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。

水體中含氮化合物超標會引起水體富營養化，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡，嚴重危害生態平衡及人類健康。生物脫氮法由于其經濟、高效、無二次污染等特點，被廣泛應用于廢水氮素污染處理。傳統的生物脫氮技術需要經過兩個步驟，即自養硝化細菌的好氧硝化過程和異樣反硝化細菌的厭氧反硝化過程。“缺氧-好氧”法是傳統生物脫氮技術最基本的工程化實例。在缺氧段，反硝化菌利用污水中的有機碳為電子供體，以硝酸鹽為電子受體進行無氧呼吸，將回流液中硝態氮還原成氮氣釋放出來，完成反硝化過程。在好氧段，硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸鹽，再回流至缺氧池。該技術在兩個階段需要嚴格控制好氧和厭氧條件，因此必須在兩個獨立的構筑物中運行。并且硝化細菌世代時間長，需要更長的污泥停留時間。執行兩功能的細菌在生長條件和代謝特性等方面的存在較多差異，從而增加了實際應用中的投資成本和調控的復雜性。因此尋找更經濟、更便捷、更高效的方法成為生物脫氮所需關注的重要問題。

近年來，有研究者從環境中發現了異養硝化-好氧反硝化菌，這類微生物能夠在好氧條件下同時進行硝化反硝化。該過程的發現突破了生物脫氮技術的瓶頸。然而，發明人發現，現在篩選出的異養硝化-好氧反硝化菌株大多需要在溫和適宜的環境中生長，對環境條件要求較高，無法在高鹽重金屬廢水中高效脫氮，且沉降性能差，不宜在實際工程中應用，并且目前大多研究局限于單菌，因此需要尋找一種在鹽堿、重金屬等極端環境下依然能夠高效降解氮素污染物的微生物，并挖掘其在合成群落、構建微生物組等方面的潛力。

發明內容

基于上述現有技術的不足，本發明提供一株高度耐鹽、耐重金屬異養硝化-好氧反硝化自絮凝海洋菌及其在群落構建中的應用。本發明篩選得到一株能夠利用異養硝化-好氧反硝化途徑高效脫氮，同時具有自絮凝能力的昆明假單胞菌(Pseudomonas kunmingens)8-C，在處理高鹽廢水和鉛、鎘污染廢水及土壤修復中有廣泛應用價值，同時具有發展良好沉降性能的異養硝化-好氧反硝化群落的潛力。基于上述研究成果，從而完成本發明。

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，提供一株異養硝化-好氧反硝化菌，其分類命名為昆明假單胞菌(Pseudomonas kunmingens)8-C，該菌株已于2021年12月13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：M20211592。

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異養硝化-好氧反硝化菌8-C。

本發明的第三個方面，提供一種適鹽異養硝化-好氧反硝化微生物組，其含有上述異養硝化-好氧反硝化菌8-C；更具體的，所述適鹽異養硝化-好氧反硝化微生物組通過將上述異養硝化-好氧反硝化菌8-C和約氏不動桿菌(Acinetobacter johnsonii)2-1-H接種至高鹽廢水中培養即得；上述異養硝化-好氧反硝化菌8-C和約氏不動桿菌2-1-H構成的適鹽異養硝化-好氧反硝化微生物組處理效果良好且穩定，對模擬高鹽廢水中的氨氮去除率可到達90％，總氮去除率可達到85％，且幾乎沒有亞硝酸鹽和硝酸鹽的累積。