[发明专利]可降解吡啶和氨氮的菌株及其应用

说明书

本发明公开了一种可降解吡啶和氨氮的菌株，其特征在于：它于2014年4月25日在中国典型培养物保藏中心CCTCC保藏，保藏编号CCTCC M 2014165，该菌株属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)，命名为Arthrobacter ureafaciens CZ3。本发明提供的菌株除对高浓度吡啶具有高效降解能力外，还对环境污染物氨氮具有很高的耐受能力和高效去除能力，不产生二次污染、使用安全。在处理含高浓度吡啶的工业废水及含高浓度氨氮废水的生物治理中，均具有广泛的应用前景和很高的推广价值。

技术领域

本发明属于环境生物技术领域，具体涉及一株可高效降解吡啶和氨氮的菌株及其应用。

背景技术

吡啶作为工业溶剂和多种化合物合成的基础化工原料，应用于农药、医药、染料、日用化工、香料、饲料添加剂、橡胶助剂等领域。吡啶是典型的含氮杂环化合物，易溶于水，容易扩散进入环境，且难以生物降解，严重威胁人类的健康，属于“三致”类环境污染物。

与传统物理化学处理法相比，生物修复具有高效、投入资金少、运营成本低、且较少产生二次污染，生态可承受等优点，能够高效治理大面积的污染，大量的微生物对环境可以起到一定的修复作用，通过生物修复，可以使受污染生态系统恢复正常的生态功能及效应，其在环境污染治理中占有极其重要的地位。目前已从环境中筛选出一些对吡啶具有一定的降解能力的细菌，但大多耐受及降解吡啶的能力较低。

吡啶降解菌在降解吡啶的过程中会产生代谢产物氨，氨的积累会对吡啶降降解产生反馈抑制，从而显著降低该菌的吡啶降解能力，这也是目前所筛选的吡啶降解菌降解能力不强的重要原因之一。而且氨氮本身就是一种广泛存在于工农业及生活废水中的环境污染物，若扩散进入环境会造成极大的危害，是引起水体富营养化的主要成因之一，同时废水中存在的高浓度氨氮会显著抑制微生物的生长及代谢，也对吡啶及其他污染物的生物降解及环境的生物修复带来显著的负面影响，而目前筛选和应用于氨氮废水处理的氨氮降解菌大多降解能力较弱，不能在短时间内快速降低废水中的氨氮浓度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对目前吡啶降解菌降解能力较低，对氨氮的耐受力不强的状况，能降解高浓度吡啶且耐受氨氮的菌株，该菌株可用于含高浓度吡啶废水的生物强化处理。

另一个目的是针对部分类型废水中氨氮浓度较高的特点，检测所筛选菌株耐受及降解高浓度氨氮的能力，并将其应用于高浓度氨氮废水处理。

为实现上述目的，本发明提供的可高效降解吡啶和氨氮的菌株，它于2014年4月25日在中国典型培养物保藏中心CCTCC保藏，保藏编号CCTCC M 2014165，该菌株属于节杆菌属(Arthrobacter sp.)，命名为Arthrobacter ureafaciens CZ3。

上述可高效降解吡啶和氨氮的菌株的制备方法，包括以下步骤：

(1)、从焦化废水生化处理车间曝气池和二沉池中取样，将污泥置于三角瓶中，放置玻璃珠，于150-200rpm，30℃-33℃，震荡25-35min，每3000g离心10-12min，收集沉淀，将污泥沉淀接种至LB培养基，加入浓度300mg/L的吡啶；

(2)、定向驯化和初筛：至步骤(1)中吡啶降解完，按体积分数5％转接于浓度为500mg/L的MSP液体培养基中，该培养基以吡啶作为唯一碳、氮源和能源，如此反复，继续增加吡啶浓度，依次增加至800mg/L，1000mg/L，1500mg/L，2000mg/L，3000mg/L；将驯化后的菌液按10^-2-10^-7不同稀释比例铺MSP固体平板，挑单菌落，在LB固体平板划线纯化三次，将纯化后的单菌落分别保种；

(3)、复筛：将步骤(2)中初步筛选的吡啶降解菌接种至MSP培养基中，该培养基以浓度为2000mg/L的吡啶作为唯一碳源和能源，HPLC检测不同细菌的吡啶降解率，筛选吡啶降解菌，筛选在30-32小时内完全降解2000mg/L吡啶的菌株。