[发明专利]一种耐酸性反硝化菌及其应用

说明书

本发明公开了一种耐酸性反硝化菌，其分类命名为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)G16X‑D，该菌株保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏日期为2016年10月13日，保藏编号为CGMCC NO.13108。本发明还公开了上述耐酸性反硝化菌在酸性水体中的应用。该菌株能够适应酸性环境，达到在酸性条件下硝酸盐氮的高效脱除，并且亚硝酸盐氮很少累积，无二次污染，具有很大的应用价值。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种反硝化菌，具体为一种耐酸性反硝化菌及其应用。

背景技术

原地浸出采铀技术已成为我国乃至世界疏松砂岩型铀矿床开采的主流。其中，酸法地浸采铀过程中，多使用硫酸为溶浸试剂，对地下水的生态环境有严重影响，主要表现在两个方面:一是将含矿层中的元素大量溶浸出来进入含矿层的地下水溶液中，造成了地下水含矿含水层放射性核素(铀、镭等)、酸以及其他重金属的污染；二是由于向含矿层中注入了溶浸试剂(硫酸)和淋洗剂(硝酸铵)，使含矿层地下水中的试剂组分(NO^3-、SO₄^2-)大大超标。

微生物脱氮即反硝化作用是在厌氧或缺氧的条件下，以硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐或亚硝酸盐逐步还原为气态氮的过程。但反硝化菌适宜生长的pH条件一般为中性或弱碱性，严重限制了其使用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种可在低pH环境中生长的硝酸盐还原菌，即耐酸性反硝化菌。

本发明的另一目的是耐酸性反硝化菌在酸性水体中的应用，如应用于矿山地下水、生产废水及其他类似酸性水体的脱氮。

为实现上述目的，以新疆某砂岩型铀矿地下水为样品，于反硝化培养基中富集分离并纯化获得了一株耐酸性反硝化菌。所获得的耐酸性反硝化菌株经鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)G16X-D。革兰氏阴性，菌体呈短杆状，菌落表面湿润，半透明。

所述的反硝化培养基组成为：NaNO₃1g·L^-1；K₂PO₄·3H₂O 0.654g·L^-1；MgSO₄·7H₂O0.1g·L^-1；FeSO₄·7H₂O 0.01g·L^-1；Yeast Extract 0.5g·L^-1；Glucose g·L^-1。固体培养基中另加1.5-1.8％的琼脂。培养基于121℃、0.1MPa高温高压灭菌，其中，FeSO₄·7H₂O使用0.22um微孔滤膜过滤灭菌。

上述耐酸性反硝化菌通过ELx808BLG型Biolog微生物自动鉴定系统培养24h，其结果SIM＝0.75，大于0.5，DIST＝3.162，小于5，PROB＝0.962，结果可靠，说明本发明菌株属于铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。

上述耐酸性反硝化菌，其16SrDNA上有效长度约为1437bp的核苷酸序列，16SrDNA序列如SEQ ID NO.1所示。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Pseudomonas aeruginosa的16SrDNA序列的相似性达到99％。基于16SrDNA的系统发育分析结果以及生理生化特性，鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的一种新菌株。

本发明的耐酸性反硝化菌的适宜脱氮pH在4.5以上，最优脱氮pH为5.77～7.71。在初始硝酸盐浓度为160mg/L，以1％为接种量，pH为5.77～7.71情况下，本发明的反硝化菌32h可以将硝酸盐氮完全脱除。