[发明专利]一株耐硝酸盐的硫酸盐还原菌

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫酸盐还原菌，属于环境微生物领域。

背景技术

硫酸盐还原菌（sulfate reducing bacteria，SRB）是以有机化合物或无机化合物为电子供体，还原硫酸盐产生硫化物的一类原核微生物具有多样的系统发育分支和生理学特性。硫酸盐还原菌在厌氧条件下通过异化硫酸盐还原作用产生硫化物，这一过程会消耗溶液中的硫酸根，可以用于处理硫酸盐废水；硫酸盐还原菌细胞表面的负电性和分泌的胞外物对重金属离子有较强的静电吸附和生物絮凝作用；其代谢硫酸根离子的同时会消耗氢离子，降低溶液酸度，可使金属离子形成氢氧化物沉淀，代谢产生大量的硫化物能与重金属阳离子结合，形成不溶性的金属硫化物沉淀，从而降低水体中的游离的金属浓度。硫酸盐还原菌处理废水适用性较强、价格低廉、处理效果较好、无二次污染，一直以来被广泛用于硫酸盐废水，重金属工业废水和酸性矿山废水的治理并得到较好的发展，处理菌种从原来的单一硫酸盐还原菌发展到复合硫酸盐还原菌，工艺由分批沉淀发展到厌氧污泥床、流化床工艺和固定化工艺等。

金属矿物的开采和冶炼过程中常用大量的硝酸，如硝酸浸矿和硝酸洗铜等，使得重金属污染废水常同时含有高浓度硝酸盐，如某地浸采铀矿废水中硝酸盐浓度达到700mg/L。硝酸盐的存在会对硫酸盐还原菌本身产生强烈的抑制作用，进而影响重金属的去除效果，如一株脱硫弧菌属的硫酸盐还原菌(Desulfovibrio vulgaris)在含70mM/L的NaNO₃的培养基中培养，其生长的最高细菌浓度下降了50%，硝酸盐的抑制作用明显。因此能够耐受高浓度硝酸盐的硫酸盐还原菌为微生物强化废水处理工艺提供了良好的菌种来源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一株耐硝酸盐的硫酸盐还原菌，为硫酸盐还原菌处理硝酸盐废水工艺提供菌种来源。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一株耐硝酸盐的硫酸盐还原菌，其分类命名为梭菌（Clostridium sp.）taihuN5，该菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（简称CGMCC），保藏地址：北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所，邮编：100101，保藏日期为2012年11月23日，保藏编号为CGMCC No.6887。该菌株是发明人于2011年7月从太湖竺山湾湖底沉积物中分离得到。

上述耐硝酸盐的硫酸盐还原菌为革兰氏阳性菌，菌体呈杆状，长为2.5-4.3μm，宽为0.8-1.2μm，生长代谢产生的硫化氢与固体培养基上的Fe²⁺使菌落呈黑色，圆形，边缘整齐，直径1~3mm。

上述耐硝酸盐的硫酸盐还原菌，其16SrRNA基因上有效长度约为1500kb的核苷酸序列（GenBank中的序列登录号为：JX847660），将该序列输入GenBank，用Blast软件与数据库序列进行比对分析，结果表明与Clostridium celerecrescens strain DSM 5628的16S rDNA序列相似性较高，为99%。基于16S rDNA基因的系统发育分析结果，鉴定为梭菌属（Clostridium）的一株新菌株。本发明菌株Clostridium sp.taihuN5的16S rDNA序列如SEQ ID No.1所示。。

上述耐硝酸盐的硫酸盐还原菌在废水处理中的应用。

其中，所述的废水为含硝酸盐和硫酸盐的废水。

其中，所述的重金属为Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺和Cd²⁺中的任意一种或几种。

本发明菌株能在高浓度硝酸盐溶液中正常生长，代谢硫酸盐使之还原成H₂S，H₂S易与废水中的Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺结合，生成难溶的CuS、ZnS、NiS、PbS、CdS沉淀，使重金属离子从废水中分离。

有益效果：本发明提供的硫酸盐还原菌株（Clostridium sp.taihuN5）在高浓度硝酸盐条件下能保持正常的生长代谢，进行硫酸盐还原，为良好的复合硫酸盐还原菌处理重金属废水工艺的菌种来源。

附图说明