[发明专利]一株耐受磺胺类抗生素毒性的无色杆菌及其应用

说明书

本发明涉及一株耐受磺胺类抗生素毒性的无色杆菌(Achromobacter sp.)及其在污水处理中的应用。本发明提供一株具有磺胺类抗生素耐受性的高效好氧反硝化菌株无色杆菌(Achromobacter sp.)，其保藏号为CGMCC №2964。当水体中存在磺胺类抗生素时，该无色杆菌依然能够保持完整的细胞结构和高效的好氧反硝化性能。该菌株能够以硝酸盐氮为唯一氮源，在好氧条件下，对硝酸盐氮去除率可达100％，总氮的去除率也可达90‑100％。本发明具有操作便捷，脱氮效率高等优点，对优化污水生物处理系统和减弱磺胺类抗生素对污水脱氮系统的影响具有重要意义。

技术领域

本发明属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种在好氧条件下能够耐受磺胺类抗生素毒性且能够将水体中的硝酸盐氮同步脱除的无色杆菌及其在污水处理中的应用。

背景技术

随着抗生素在畜牧业和水产养殖业中的广泛使用，多种抗生素，如磺胺类、四环素类、大环内脂类、喹诺酮类等，在中国的城镇污水处理厂进水中被频繁检出，其中磺胺类抗生素的浓度范围在20ng/L至10μg/L之间。研究表明，大多数抗生素都有很广的抗菌谱，会杀死环境中某些种属的微生物或抑制某些微生物的生长、繁衍，破坏生态环境多样性。长期暴露于低剂量抗生素环境中的微生物将产生大量耐药菌，直接危害人类健康。磺胺类抗生素作为抗生素中重要的一类药物，具有对氨基苯磺酰胺结构，广泛应用于兽医临床预防和治疗细菌感染性疾病。有报道指出，在污水生物处理系统中，磺胺类抗生素的存在对传统厌氧反硝化作用产生明显的负面效应，不仅能够抑制反硝化菌的生长和它们的反硝化速率，降低反硝化酶活性，而且可以改变反硝化微生物群落结构以及降低反硝化微生物群落丰度，进而影响污水处理系统的正常运行。

好氧反硝化作用是上世纪80年代提出的一种新型生物脱氮技术，该技术基于好氧反硝化菌可以同时进行氧气和硝酸盐呼吸的特性，为实现在单一好氧反应器中达到脱氮目的提供了理论基础。自从第一株好氧反硝化菌T.pantotropha被成功分离后，近年来更多的高效好氧反硝化菌株得到分离，并被应用于实际污水处理系统中。好氧反硝化作用作为一种新型生物脱氮技术，因其工艺简单、脱氮效果好、不需补加酸碱等优势近年来得到了快速发展。

鉴于好氧反硝化菌在污水处理厂中大规模的应用前景以及磺胺类抗生素在城镇污水处理系统进水中的普遍存在性，因此，发掘能够耐受磺胺类抗生素毒性的好氧反硝化细菌，并将其应用于污水处理中，将会有效削磺胺类抗生素对污水生物脱氮过程的潜在风险，为保障城镇污水处理系统的正常运行具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐受磺胺类抗生素毒性的高效好氧脱氮菌株，通过该菌株强化污水处理系统的生物脱氮效果，以削减磺胺类抗生素的存在对污水处理生物脱氮过程的影响。

本发明所提供的无色杆菌(Achromobacter sp.)是一株具有在单一好氧环境中实现硝酸盐氮去除能力的好氧反硝化细菌。

本发明通过下述技术方案予以实现：

本发明提供的耐受磺胺类抗生素毒性的高效好氧脱氮菌株为无色杆菌(Achromobacter sp.)，其保藏号为CGMCC№2964。

如上所述的无色杆菌(Achromobacter sp.)，其特征在于：在0～20μg/L磺胺类抗生素浓度条件下，菌株依然能够保持完整的细胞结构，细胞膜不被破坏；

优选的，所述磺胺类抗生素浓度为0～8μg/L；

如上所述的无色杆菌(Achromobacter sp.)，其特征在于：该菌株能够在0～8μg/L磺胺类抗生素浓度水平下以硝酸盐氮为氮源，以有机物为碳源进行好氧反硝化作用，从而将硝酸盐氮去除。

如上所述的无色杆菌(Achromobacter sp.)在污水处理中的应用，其特征在于：在含磺胺类抗生素污水中加入无色杆菌(Achromobacter sp.)，并且添加适量碳源进行曝气，即可实现污水中硝酸盐氮的去除。