[发明专利]一株好氧反硝化细菌及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及好氧反硝化细菌新菌株筛选及其应用，特别是一株具有好氧反硝化能力的卓贝尔氏菌及应用此菌去除废水中总氮的方法。

背景技术

随着现代工农业的发展，氮素的环境污染问题日益加剧。硝酸盐污染水源造成的水体富营养化现象日趋严重，不仅对湖泊和海洋渔业资源造成极大的破坏，而且导致地下水源和饮用水的污染。据报道，饮用水中硝态氮超过10mg/L会引起婴儿高铁血红蛋白症，直接对人类健康造成危害。而水体中亚硝酸盐对生物体有毒害作用，其毒性影响主要是将血液中的亚铁血红蛋白(Fe²⁺)氧化成高铁血红蛋白(Fe³⁺)，从而抑制血液的载氧能力，严重时会导致生物体缺氧而窒息死亡。亚硝酸盐还是强烈的致癌物质。因此，保护水质，解决水体中总氮超标的问题已成为世界性环境问题之一。

生物脱氮是目前被公认为废水脱氮中最经济、最有效的方法之一。传统理论认为，细菌的反硝化是一个严格的厌氧过程。反硝化菌优先使用溶解氧(Dissolved oxygen，DO)呼吸，阻止了硝酸盐或亚硝酸盐作为最终电子受体。反硝化只有在厌氧池中进行，这种生境下氧气的不足大大限制了细菌的生长与代谢，造成传统的反硝化效率不足。同时，由于硝化作用是在好氧条件下进行的，这就造成传统硝化反硝化作用的不同步，进而影响污水的彻底脱氮。

细菌好氧反硝化的发现，突破了传统理论的认识，为生物脱氮技术提供了一种崭新的思路。好氧反硝化(Aerobic denitrification)就是细菌在有氧条件下进行反硝化的过程。然而，目前关于好氧反硝化的文献和专利报道较少，而且相关菌株对于高浓度废水的脱氮效果未知或去除效率不高。

本发明公开的好氧反硝化细菌能在好氧条件下进行反硝化作用，高效地实现废水脱氮，因此必将为污水生物处理技术做出积极的贡献。

发明内容

本发明的目的之一是提供一株具有高效好氧反硝化能力的卓贝尔氏菌(Zobellella sp.)NKDN-01。

本发明的卓贝尔氏菌(Zobellella sp.)NKDN-01分离自天津市纪庄子污水处理厂好氧池的活性污泥，在筛选平板上表现为白色边缘整齐、湿润粘稠，革兰氏染色呈阴性。通过16SrDNA鉴定，确定为卓贝尔氏菌属(Zobellella sp.)菌株，命名为卓贝尔氏菌(Zobellella sp.)NKDN-01。该菌已于2013年3月19日保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号为：CGMCCNo.7330。

本发明的第二个目的是提供利用卓贝尔氏菌(Zobellella sp.)NKDN-01，CGMCC No.7330进行污水处理去除污水中总氮的方法。

为实现这一目的，本发明采取以下技术方案：该菌株接种至LB培养基中，30℃振荡培养至菌浓为O.D₆₀₀＝2.0，以1-5％的接种量接种于高氮废水中，20-30℃培养2-4天，维持溶氧在2.5ppm以上；离心取上清，按照《N-1-萘基乙二胺分光光度法(GB7493-87)》测定亚硝态氮，按照《紫外分光光度法(DZ/T0064.59-1993)》测定硝态氮，按照《碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB11894-89)》测定总氮。

本发明的突出优势在于：细菌好氧反硝化，有利于实现同步硝化反硝化，硝化的产物可直接作为反硝化作用的底物，反硝化释放出的OH^-可部分补偿硝化反应所消耗的碱，能使系统中pH值相对稳定，加速硝化反硝化进程，提高总氮去除效率。而本发明中得到的卓贝尔氏菌(Zobellella sp.)NKDN-01，CGMTCC No.7330具有在好氧条件下高效去除总氮的能力，对高氮废水仍能有很高的去除率，在污水处理领域有广泛的应用前景。

附图说明

图1为卓贝尔氏菌(Zobellella sp.)NKDN-01，CGMTCC No.7330的系统进化树。

下面结合具体实例对本发明做进一步说明。

具体实施方案

在下面的实施例中所用的菌种均为卓贝尔氏菌(Zobellella sp.)NKDN-01，CGMTCC No.7330，实施例中不同的培养基及溶液配方如下：

1.筛选培养基：KNO₃2g、MgSO₄0.2g、KH₂PO₄0.5g、CaCl₂0.1g、柠檬酸钠20g、溴麝香草酚蓝0.1mL、蒸馏水1000mL，pH7.0。