專利名稱：一株多溴聯(lián)苯醚高效降解菌及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境污染物生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株多溴聯(lián)苯醚高效降解菌及其在廢水生物處理和環(huán)境生物修復(fù)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
多溴聯(lián)苯醚(Polybrominateddiphenyl ethers, PBDEs)作為一種價(jià)廉、高效的阻燃劑，被廣泛添加到電子器件、塑料、紡織品、橡膠、辦公用具等產(chǎn)品中，按其苯環(huán)上溴原子的數(shù)目不同，PBDh共有209種同族體，環(huán)境介質(zhì)中常見有四溴聯(lián)苯醚、五溴聯(lián)苯醚、六溴聯(lián)苯醚和十溴聯(lián)苯醚。由于PBDh與產(chǎn)品材料之間不存在化學(xué)鍵的作用，因此，在產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用、處理過程中，產(chǎn)品中的PBDh會(huì)不可避免地釋放到環(huán)境中。目前在大氣、水體、土壤、動(dòng)物、人體、食品中均已普遍檢測(cè)到PBDEs，這引起了國(guó)際社會(huì)對(duì)人體生命安全和環(huán)境安全的高度關(guān)注。目前，PBDh主要采用化學(xué)、生物方法予以去除，其中化學(xué)法存在成本過高、易引起二次污染等不足，而生物法雖具有成本低、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢(shì)，但目前生物法僅針對(duì)十溴聯(lián)苯醚，缺乏廣譜性。PBDh化學(xué)法以催化氧化、光氧化等為特征，如申請(qǐng)?zhí)枮?00510086490. 2， 名稱為納米鐵粉快速降解多溴聯(lián)苯醚的方法，公開號(hào)為CN1739822的發(fā)明專利，它采用納米鐵粉降解PBDEs，降解在常溫進(jìn)行，去除效果好。又如申請(qǐng)?zhí)枮?01010160415. 7，名稱為納米Pd/C催化劑快速降解有機(jī)系中十溴聯(lián)苯醚的方法，公開號(hào)為CN101816828A的發(fā)明專利，它以正己烷或者芳香烴的醇溶液組成反應(yīng)體系，并調(diào)節(jié)其PH至10-11，降解控制在50 士 5°C，降解效果好。再如申請(qǐng)?zhí)枮?00810239353. 1，名稱為一種表面活性劑增溶結(jié)合UV技術(shù)降解多溴聯(lián)苯醚的方法，公開號(hào)為CN101461989的發(fā)明專利，它采用表面活性劑提高PBDEs的溶解度，然后在常溫下利用紫外光使PBDEs降解，整個(gè)工藝耗時(shí)短，效率高。另一方面，生物法利用不同的菌劑，降解十溴聯(lián)苯醚，如申請(qǐng)?zhí)枮?01010019234.2， 名稱為L(zhǎng)ysinikicillus fusiformis DB-I菌及其在降解十溴聯(lián)苯醚中的應(yīng)用，公開號(hào)為 CN101864374A的發(fā)明專利，其降解菌Lysinibacillus fusiformis DB-I能有效降解十溴聯(lián)苯醚。又如申請(qǐng)?zhí)枮?01010019235. 7，名稱為一種枯草芽孢桿菌及其在降解十溴聯(lián)苯醚中的應(yīng)用，公開號(hào)為CN101921716A的發(fā)明專利，其所用的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis DB-2)能有效降解十溴聯(lián)苯醚。再如申請(qǐng)?zhí)枮?01010019236. 1，名稱為一種醋酸鈣不動(dòng)桿菌及其在降解十溴聯(lián)苯醚中的應(yīng)用，公開號(hào)為CN101899404A的發(fā)明專利，其篩選的醋酸鈣不動(dòng)桿菌(Acinetobacter calcoaceticus DB-3)也能有效降解十溴聯(lián)苯醚。申請(qǐng)?zhí)枮?201010103021. 8，名稱為一種十溴聯(lián)苯醚污染土壤的修復(fù)方法，公開號(hào)為CN101733272A的發(fā)明專利，它利用多孔菌對(duì)十溴聯(lián)苯醚的降解作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)十溴聯(lián)苯醚污染土壤的修
復(fù)ο施氏假單胞菌(I^eudomonas stutzeri)是土壤、淡水、海水等環(huán)境中常見的土著微生物，已有專利技術(shù)將其應(yīng)用于脫氮、除磷、除硫、降解農(nóng)藥和多環(huán)芳烴、抗菌劑等方面，但目前尚沒有專利技術(shù)將該菌應(yīng)用于PBDEs降解。如申請(qǐng)?zhí)枮?00910273368. 4，名稱為高效去除水體中亞硝態(tài)氮、硝態(tài)氮和氨氮的施氏假單胞菌CY003及其應(yīng)用，公開號(hào)為 CN101724594A的發(fā)明專利，其施氏假單胞菌CY003對(duì)水體中的氨氮、硝酸氮和亞硝酸氮有很好的降解效果。又如申請(qǐng)?zhí)枮?00910273046. X，名稱為去除水體中氨態(tài)氮、硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的施氏假單胞菌HN-001及應(yīng)用，公開號(hào)為CN101705202A的發(fā)明專利，在常溫條件下，其施氏假單胞菌^N-OOl對(duì)水中氨態(tài)氮，硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮有較好的去除效果。再如申請(qǐng)?zhí)枮?01010538869. 3，名稱為一株施氏假單胞菌及其在水體除磷中的應(yīng)用，公開號(hào)為 CN102061275A的發(fā)明專利，其施氏假單胞菌YG-26能最大限度去除污水中的磷，有效控制水體富營(yíng)養(yǎng)化。申請(qǐng)?zhí)枮?3156758. 4，名稱為一種施氏假單胞菌菌株的制備及其在對(duì)含硫有機(jī)化合物脫硫中的應(yīng)用，公開號(hào)為CN1594M9的發(fā)明專利，其施氏假單胞菌UP-I對(duì)能使含硫有機(jī)物脫硫，生產(chǎn)溶于水的含硫無機(jī)物。申請(qǐng)?zhí)枮?00310111556. X，名稱為施氏假單胞菌ZWLR2-1及其制法和應(yīng)用，公開號(hào)為CN1546647的發(fā)明專利，其施氏假單胞菌ZWLR2-1 對(duì)氯代硝基苯降解效果顯著。申請(qǐng)?zhí)枮?006100900M. 7，名稱為施氏假單胞菌JSD-008及其對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的降解作用，公開號(hào)為CN101096644的發(fā)明專利，其分離的施氏假單胞菌 JSD-008能降解毒死蜱和甲基對(duì)硫磷等有機(jī)氯農(nóng)藥。申請(qǐng)?zhí)枮?00910303045. 5，名稱為一種施氏假單胞菌菌株及其在降解高分子量多環(huán)芳烴中的應(yīng)用，公開號(hào)為CN101603022的發(fā)明專利，其菌株MT-5對(duì)芘、茈的降解能力較好。此外，施氏假單胞菌還可以用作抗菌劑。如申請(qǐng)?zhí)枮?00910010499. 3，名稱為一株兼性厭氧海洋施氏假單胞菌的活性提取物及其制法和用途，公開號(hào)為CN101496820的發(fā)明專利，其從海洋中分理處的施氏假單胞菌DN7對(duì)銅綠假單胞菌和枯草芽孢桿菌具有抗菌性，具有作為抗菌藥物的潛在作用。又如申請(qǐng)?zhí)枮?00119018. 0，名稱為施氏假單胞菌跑9944及其篩選方法和防治青枯病的微生物制劑，公開號(hào)為CN1347981的發(fā)明專利，其以施氏假單胞菌zh9944為主要活性成分制成的微生物制劑，可以有效防治因青枯假單胞菌引起的煙草、番茄、花生、茄子、辣椒等植物的青枯病。由上述發(fā)明專利可以看出，鑒于PDBh污染的普遍性和PBDh種類的多樣性，利用生物法成本低、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)開發(fā)一種具有廣譜性、凈化效率高的PBDh生物治理方法， 對(duì)廢水生物處理和環(huán)境生物修復(fù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)PBDh生化性差、污染普遍性和PBDh類型多樣性的特點(diǎn)， 基于PBDh的降解現(xiàn)狀，提供一種PBDh經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的PBDh降解菌及其應(yīng)用，主要是在廢水生物處理和環(huán)境生物修復(fù)中用于降解PBDh的應(yīng)用。本發(fā)明所提供的高效降解菌BFROl來源于受PBDh污染的土壤，經(jīng)人工富集、分離純化得到。菌株BFROl為革蘭氏陰性菌，其菌落較小，白色不透明圓狀，表面不光滑；菌體形態(tài)為球狀或橢球狀，直徑為 0. 5-0. 7 μ m，過氧化氫酶、氧化酶為陽性，V-P反應(yīng)為陰性，能還原硝酸鹽和氧化葡萄糖產(chǎn)酸。經(jīng)鑒定該菌為施氏假單胞菌O^seudomonas stutzeri)，其16S rDNA的Genbank登錄號(hào)為JF833084。于2011年09月05日寄存于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(北京市朝陽區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所)，其保藏編號(hào)為CGMCC 5218。該降解菌的最適生長(zhǎng)條件為pH = 4. 0 10. 0，溫度20 50°C。該降解菌能以PBDh作為唯一碳源和能源進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，高效降解培養(yǎng)液、廢水、土壤和沉積物中的PBDEs。另外，該降解菌在較寬的pH值和溫度范圍內(nèi)，對(duì)多種PBDh都有很好的降解效果，而且該降解菌能耐受lmg/L的PBDEs。本發(fā)明的顯著特征在于該降解菌能高效降解多種溴代聯(lián)苯醚，對(duì)PBDEs的降解具有高效性和廣譜性。


圖1降解菌BFROl的16S rDNA基因序列系統(tǒng)發(fā)育樹
具體實(shí)施例方式現(xiàn)場(chǎng)采集受PB腿s污染的土壤，采用以PB腿s (BDE-47和BDE-209)為唯一碳源和能源的無機(jī)鹽體系馴化、篩選PBDh高效降解菌。無機(jī)鹽培養(yǎng)液(MSM)的成分0.086g/L CaSO4 · 2Η20，0· 37g/L MgSO4 · 7H20，1. 7g/ L K2SO4, 5. 3g/LKH2P04,13 . 89g/L K2HPO4 · 3H20,10g/LNaN03,0. 22mg/L FeSO4 · 7H20,1. 02mg/ L CoMoO4,1. 24mg/LH3B03，3. 38mg/LMnS04 · H2O, 5mg/LCuS04 · 5H20，5. 74mg/LZnS04 · 7H20 和 0. lmL/LH2S04o經(jīng)過反復(fù)馴化和劃線，得到一株純菌，純菌經(jīng)過接種至培養(yǎng)液中證明其降解能力， 最后得到PBDh高效降解菌BFROl。菌株BFROl經(jīng)16S rDNA測(cè)序，鑒定為施氏假單胞菌 (Pseudomonas stutzeri)，其系統(tǒng)發(fā)育樹見圖1將對(duì)數(shù)期中后期的菌株BFROl制成菌劑。實(shí)施例1 將制好的菌劑接種于含PBDEs(BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、 BDE-183、BDE-209)的無機(jī)鹽培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基中PBDh的濃度控制在20-100 μ g/L范圍內(nèi)，在150r/min，3(TC下避光振蕩培養(yǎng)，14天后，其降解效率如表1所示。表1培養(yǎng)液中PBDh的降解效率
權(quán)利要求
1.一株多溴聯(lián)苯醚降解菌，其特征在于該微生物是革蘭氏染色陰性的施氏假單胞菌屬O3SeudomonaS stutzeri)的菌株BFR01，2011年9月9日寄存于中國(guó)微生物菌種保藏管理中心，其保藏編號(hào)為CGMCC 5218，其主要生物學(xué)特性為菌落較小，白色不透明圓狀， 表面不光滑；菌體形態(tài)為球狀或橢球狀，直徑為0. 5-0. 7 μ m，過氧化氫酶、氧化酶為陽性， V-P反應(yīng)為陰性，能還原硝酸鹽和氧化葡萄糖產(chǎn)酸。該菌株16S rDNA的Genbank登錄號(hào)為 JF833084o
2.權(quán)利要求1所述降解菌，其特征在于該菌可以應(yīng)用于凈化廢水和環(huán)境中多溴聯(lián)苯醚。
全文摘要
一株多溴聯(lián)苯醚高效降解菌及其應(yīng)用，本發(fā)明的目的是針對(duì)PBDEs生化性差、污染普遍性和種類多樣性的特點(diǎn)，基于PBDEs降解的現(xiàn)狀，提供一種PBDEs經(jīng)濟(jì)、高效、廣譜、環(huán)保的PBDEs降解菌及其應(yīng)用，主要是在廢水生物處理和環(huán)境生物修復(fù)中用于降解PBDEs的應(yīng)用。本發(fā)明所提供的高效降解菌BFR01來源于受PBDEs污染的土壤，經(jīng)人工富集、分離純化得到。菌株BFR01為革蘭氏陰性菌，其菌落較小，白色不透明圓狀，表面不光滑；菌體形態(tài)為球狀或橢球狀，直徑為0.5-0.7μm，過氧化氫酶、氧化酶為陽性，V-P反應(yīng)為陰性，能還原硝酸鹽和氧化葡萄糖產(chǎn)酸。在好氧條件下，該菌不僅有較強(qiáng)的PBDEs降解能力，而且能廣譜降解PBDEs，可用于含PBDEs廢水生物處理和環(huán)境生物修復(fù)。
文檔編號(hào)C02F3/34GK102533582SQ20111027886
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者夏娜, 夏星輝, 張尚偉, 賴蕓佳, 鄭少奎 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)