[发明专利]一种生物除锰功能菌

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物。

背景技术

锰是地壳中含量丰富的金属元素，普通水体中锰离子的浓度为0.1～1mg/L，而厌氧地下水中溶解性的锰离子浓度可高达7～9mg/L。可溶性锰经充氧曝气能够生成不溶性沉淀物(如MnO₂或MnOOH)。

MnO₂是高度不可溶物质(δ-MnO₂的溶解度kso仅为10^-56)，呈深黑色，可导致供饮用的地下水出现明显的色度；因此饮用水中的锰必须去除。我国规定饮用水中锰离子的最高浓度为0.1mg/L，而欧盟已将饮用水中锰离子的最高浓度确定为0.05mg/L。

地下水中可溶性Mn(II)的去除通常伴随着锰离子的氧化、沉淀以及不溶性氧化产物的过滤分离。锰离子发生的非生物氧化反应如下：

-d[Mn(II)]dt=k0[Mn(II)]+k1[Mn(II)][MnOx]]]>

表明Mn(II)的氧化伴随着MnO_X的自催化反应，这种自催化作用在饮用水锰处理工艺中较为重要。

Mn(II)非生物氧化由氧作电子供体，通常在pH值大于9的条件下完成，低于9的pH条件下氧化反应速度极慢。绝大多数的饮用水pH在6～8之间，这种pH条件下Mn(II)不会发生氧化反应；因此饮用水中的锰不能通过简单的曝气和沉淀法去除。若加入化学药剂(如KMnO₄和ClO₂)虽然除锰效果较为理想，但增加了工艺运行费用、反应残留物和生成的副产物，引起二次污染。

生物氧化除锰具有良好的应用前景，但是目前生物氧化除锰主要利用自然选择建立工程菌群，因此工程菌群生化能力弱、除锰效果差，而且水处理过滤速度慢、不能超过10m/h。现有水处理除锰生物滤池的建立所需培养、驯化和启动时间长；一旦工程菌群遭到破坏(中毒等原因导致工程菌死亡)其恢复周期长，在此期间出水中锰含量剧增、出水质量难以保证，致使该水处理设施不能正常运转，严重的将威胁人民群众的正常生活和生态环境。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前生物氧化除锰工程菌群靠自然选择建立，生化能力弱、除锰效果差，过滤速度慢；水处理除锰生物滤池的建立所需培养、驯化、启动时间长和工程菌群遭到破坏后恢复周期长的问题，而提供的一种生物除锰功能菌。

生物除锰功能菌MB4(Exiguobacterium sp.)属于微小杆菌属，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，保藏地址是北京市朝阳区大屯路，中国科学院微生物研究所，保藏日期为2007年10月30日，保藏号为CGMCC No.2237；生物除锰功能菌MB4(Exiguobacterium sp.)为革兰氏阳性微好氧菌，短杆菌，个体小，长为1～1.5μm，宽为0.5～0.8μm，细胞两端钝圆；在培养基上形成棕色菌落，不透明，中心颜色较深，四周颜色较浅，菌落为圆形；生物除锰功能菌MB4(Exiguobacterium sp.)具有能源贮存颗粒，无芽胞和荚膜，N，N，N’，N’-四甲基对苯二胺(N，N，N’，N’-Tetramethyl-p-Phenylenedia，TMPD)染色为阳性。

生物除锰功能菌MB4(Exiguobacterium sp.)能在pH值为4～10的环境中生长，具有淀粉酶、氧化酶和硝酸盐还原性，不具有脂肪酶、色氨酸酶和脱氨酶。