本發(fā)明涉及一種不動桿菌新菌株,可降解不同價態(tài)的氮,特別涉及該菌株的好氧反硝化作用和對豬場廢水的處理性能,屬于微生物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
新世紀(jì)以來環(huán)境問題越發(fā)突出,其中水體的污染如:富營養(yǎng)化,水華,赤潮等頻發(fā),引起了人們廣泛的關(guān)注。水體富營養(yǎng)化的根本原因主要是氮、磷元素含量過高致使水體表層藍(lán)細(xì)菌和藻類過度繁殖。因此,水體中氮素的去除,對于保護(hù)環(huán)境、發(fā)展經(jīng)濟(jì)和保障健康都具有重要的意義。隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)模化發(fā)展,養(yǎng)豬場糞污廢水對周圍環(huán)境造成了嚴(yán)重污染,糞污排入湖泊水域,會造成水體富營養(yǎng)化,如滲入地下,會使地下水中的硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮濃度增高,有毒成分增多,導(dǎo)致水質(zhì)惡化,危及周邊生活用水的水質(zhì)。針對豬場糞污廢水具有高氨氮、低c/n比、ph值偏高、可生化性差的水質(zhì)等特點(diǎn),微生物處理法(生物除氮)是除去水中氮污染最有效的方法之一。微生物能把水體中最嚴(yán)重的污染物銨態(tài)氮和硝酸鹽等轉(zhuǎn)化為自身生長的氮源、氣態(tài)氮化物(氮?dú)夂鸵谎趸?等,從而降低氮素殘留。
因此,分離篩選在ph值偏高條件下,即能除高氨氮,又對其它價態(tài)氮源和cod有一定的去除效果,并研究其生物學(xué)特性及在豬場糞污廢水污染治理中的應(yīng)用,可為微生物治理高氨氮廢水提供優(yōu)質(zhì)的資源,對于家禽糞污等廢水的生物治理具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供了一種可降解不同形態(tài)氮的脫氮菌株,該菌株可用于豬場等含高濃度氨氮廢水的生物治理。
本發(fā)明人篩選到一株新型菌株,該菌株被命名為cz1701,屬一種不動桿菌(acinetobactersp.),該菌株保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心,地址:中國,武漢,武漢大學(xué);郵編430072,保藏日期為2016年12月27日,保藏編號為:cctccno:m2016788;該菌株的16srdna序列如seqidno.1所示。
cz1701菌株為是從湖北省某豬糞廢水排污池污泥樣品中分離得到,經(jīng)鑒定為acinetobactersp.。該菌株的形態(tài)和生理生化特征為:在lb固體培養(yǎng)基上觀察菌落呈乳白色,邊緣整齊,光滑濕潤;鏡檢觀察菌株為革蘭氏染色陰性,桿狀,無芽孢。
將菌株接種到5mllb培養(yǎng)液(蛋白胨10.0g,酵母膏5.0g,nacl10.0g,h2o1000ml),37℃、200rpm/min培養(yǎng)24小時,10000rpm/min離心1min,收集菌體于1.5ml離心管中,采用ctab法抽提細(xì)菌基因組。使用16srdna通用引物(上游引物:5′-agagtttgatcctggctcag-3′;下游引物:5′-aaggaggtgatccagccgca-3′)進(jìn)行pcr擴(kuò)增,擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)測序后與genbank已登錄的16srdna序列進(jìn)行核苷酸序列同源性比對分析,與不動桿菌(acinetobacter)的16srdna序列相似性達(dá)到99%,將其鑒定為這個屬。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明所提供的不動桿菌cz1701菌株對于各種形態(tài)氮都有很高的降解率,其對nh3-n、no3-n、no2-n及總n(tn)的降解率分別達(dá)到89.1%、53.2%、66.7%和86.6%。此外,菌株還具有去除cod的能力,與對照組相比,其cod的降解率為77.6%。因此,本發(fā)明所提供的cz1701菌株與已知的脫氮不動桿菌相比,具有溫度適應(yīng)范圍廣、能同時高效降解各種形態(tài)的氮和cod的優(yōu)點(diǎn),特別適用于降解高濃度氨氮廢水如養(yǎng)殖場糞便廢水的處理中。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明,但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于以下實(shí)施例。
以下實(shí)施例中對本發(fā)明所提供的不動桿菌cz1701菌株的相關(guān)性能進(jìn)行研究。
實(shí)施例1不同溫度對cz1701菌株生長的影響
以氨態(tài)氮為唯一氮源的異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基(檸檬酸鈉5g、硫酸銨1.0g、磷酸二氫鉀1g、磷酸氫二鉀0.1g、硫酸鎂0.2g、硫酸亞鐵0.03g,蒸餾水1000ml,ph值8.5)中,接種對數(shù)期cz1701菌液,使菌液初始o(jì)d600值為0.1,置于不同溫度的搖床中震蕩培養(yǎng),48h后檢測生長情況,本實(shí)驗(yàn)設(shè)置3次重復(fù)。cz1701菌株生長溫度范圍很廣,在15℃到42℃的范圍內(nèi)均可生長,48小時內(nèi)od600值均能達(dá)到1.5以上,說明cz1701菌種適應(yīng)環(huán)境溫度能力較強(qiáng)。
實(shí)施例2cz1701菌株脫氨態(tài)氮能力
以氨態(tài)氮為唯一氮源的異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基(檸檬酸鈉5g、硫酸銨1.0g、磷酸二氫鉀1g、磷酸氫二鉀0.1g、硫酸鎂0.2g、硫酸亞鐵0.03g,蒸餾水1000ml,ph值8.5)中,設(shè)置不加菌、加滅活菌對照,每個處理3個重復(fù)。接種對數(shù)期cz1701菌液,使菌液初始o(jì)d600值為0.1,接種后在35℃、200rpm培養(yǎng)48小時,培養(yǎng)液經(jīng)12000rpm離心10min,取上清液。氨態(tài)氮采用納氏試劑光度法測定氨態(tài)氮濃度。結(jié)果表明:48小時后,菌液od600值達(dá)到1.8,接種cz1701菌株的氨態(tài)氮從170.17mg/l降至39.27mg/l,降解率為88.4%。
實(shí)施例3cz1701菌株脫硝態(tài)氮能力
以硝酸鹽為唯一氮源的培養(yǎng)基(檸檬酸鈉5g、硝酸鉀1.2g、磷酸二氫鉀1g、磷酸氫二鉀0.1g、硫酸鎂0.2g、硫酸亞鐵0.03g,蒸餾水1000ml,ph值8.5)中,設(shè)置不加菌、加滅活菌對照,每個處理3個重復(fù)。接種對數(shù)期cz1701菌液,使菌液初始o(jì)d600值為0.1,接種后在35℃、200rpm培養(yǎng)48小時,培養(yǎng)液經(jīng)12000rpm離心10min,取上清液。上清液采用酚二磺酸紫外分光光度法測定硝態(tài)氮濃度。結(jié)果表明:48小時后,菌液od600值達(dá)到1.7,接種cz1701菌株的硝態(tài)氮濃度170.17mg/l降至39.27mg/l,降解率為76.9%。
實(shí)施例4cz1701菌株脫亞硝態(tài)氮能力
以亞硝酸鹽為唯一氮源的培養(yǎng)基(檸檬酸鈉5g、亞硝酸鈉0.5g、磷酸二氫鉀1g、磷酸氫二鉀1g、硫酸鎂0.2g、硫酸亞鐵0.03g,蒸餾水1000ml。ph值8.5)中,設(shè)置不加菌、加滅活菌對照,每個處理3個重復(fù)。接種對數(shù)期cz1701菌液,使菌液初始o(jì)d600值為0.1,接種后在35℃、200rpm培養(yǎng)48小時,培養(yǎng)液經(jīng)12000rpm離心10min,取上清液。上清液采用n-(1-萘基)-乙二胺光度法測定亞硝態(tài)氮濃度。結(jié)果表明:48小時后,菌液od600值為1.2,接種cz1701菌株的亞硝態(tài)氮濃度從106.94mg/l降至19.52mg/l,降解率為81.8%。
實(shí)施例5cz1701菌株對高氨氮豬糞廢水的降解作用
采集某生豬養(yǎng)殖場高氨氮的廢水樣品,用naoh調(diào)節(jié)ph8.5,裝量1l于3l的三角瓶中,121℃滅菌30mins,滅菌后豬場廢水中各種形態(tài)氮及化學(xué)需氧量cod的含量見下表:
以5%的接種量,菌體用無菌水洗滌后接入三角瓶中,35℃,200rpm培養(yǎng)。6天后取樣,樣品經(jīng)10000rpm離心5mins去菌體后,測定上清液中nh3-n、no3-n、no2-n、總n(tn)和cod含量,并計(jì)算降解率。設(shè)置加活菌處理組,以及死菌對照組,每組3個平行樣,測試結(jié)果如下表所示:
由上表可知,與加死菌對照組相比,接種cz1701活菌處理組,對各種形態(tài)氮都有很高的降解率,其對nh3-n、no3-n、no2-n及總n(tn)的降解率分別達(dá)到89.1%、53.2%、66.7%和86.6%。此外,菌株還具有去除cod的能力,與對照組相比,其cod的降解率為77.6%。
<110>:中南民族大學(xué)
<120>:一株降解不同形態(tài)氮的不動桿菌cz1701菌株及其用途
<160>:1
<210>:1
<211>:1529
<212>:dna
<213>:不動桿菌(acinetobactersp.)
<400>:1
agagtttgatcctggctcagattgaacgctggcggcaggcttaacacatgcaagtcgagc60
gggggaaggtagcttgctaccggacctagcggcggacgggtgagtaatgcttaggaatct120
gcctattagtgggggacaacatctcgaaagggatgctaataccgcatacgtcctacggga180
gaaagcaggggatcttcggaccttgcgctaatagatgagcctaagtcggattagctagtt240
ggtggggtaaaggcctaccaaggcgacgatctgtagcgggtctgagaggatgatccgcca300
cactgggactgagacacggcccagactcctacgggaggcagcagtggggaatattggaca360
atggggggaaccctgatccagccatgccgcgtgtgtgaagaaggccttatggttgtaaag420
cactttaagcgaggaggaggctactttagttaatacctagagatagtggacgttactcgc480
agaataagcaccggctaactctgtgccagcagccgcggtaatacagagggtgcgagcgtt540
aatcggatttactgggcgtaaagcgtgcgtaggcggcttattaagtcggatgtgaaatcc600
ccgagcttaacttgggaattgcattcgatactggtgagctagagtatgggagaggatggt660
agaattccaggtgtagcggtgaaatgcgtagagatctggaggaataccgatggcgaaggc720
agccatctggcctaatactgacgctgaggtacgaaagcatggggagcaaacaggattaga780
taccctggtagtccatgccgtaaacgatgtctactagccgttggggcctttgaggcttta840
gtggcgcagctaacgcgataagtagaccgcctggggagtacggtcgcaagactaaaactc900
aaatgaattgacgggggcccgcacaagcggtggagcatgtggtttaattcgatgcaacgc960
gaagaaccttacctggccttgacatactagaaactttccagagatggattggtgccttcg1020
ggaatctagatacaggtgctgcatggctgtcgtcagctcgtgtcgtgagatgttgggtta1080
agtcccgcaacgagcgcaacccttttccttacttgccagcatttcggatgggaactttaa1140
ggatactgccagtgacaaactggaggaaggcggggacgacgtcaagtcatcatggccctt1200
acggccagggctacacacgtgctacaatggtcggtacaaagggttgctacacagcgatgt1260
gatgctaatctcaaaaagccgatcgtagtccggattggagtctgcaactcgactccatga1320
agtcggaatcgctagtaatcgcggatcagaatgccgcggtgagtacgttcccgggccttg1380
tacacaccgcccgtcacacgatgggagtttgttgcaccagaagtagctagcctaactgca1440
aagagggcggttaccacggtgtggccgatgactggggtgaagtcgtaacaaggtagccgt1500
aggggaacctgcggctggatcacctcctt1529