[发明专利]嗜吡啶红球菌及其在降解有机污染物中的应用

说明书

本发明公开了一种嗜吡啶红球菌及其在降解有机污染物中的应用，本发明提供的嗜吡啶红球菌可降解初始浓度0‑2.5mM的邻二甲苯，降解终产物为二氧化碳，水，大部分底物被转化为生物量，去除率为100％，平均降解速度为0.15mM/h；本发明嗜吡啶红球菌还能用于降解其他工业常见有机污染物，尤其是甲苯、乙苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。本发明能实现工业废水废气中邻二甲苯的高效净化，且不产生任何二次污染。容易推广，净化成本低。

(一)技术领域

本发明属于环境污染物生物处理技术领域，具体涉及一株具有邻二甲苯高效降解能力的嗜吡啶红球菌Rhodococcussp.ZJUT312及其在降解邻二甲苯中的应用。

(二)背景技术

二甲苯是一种环境中广泛存在的挥发性有机化合物，主要由原油经石油化工过程制得，常用作颜料油漆等的稀释剂，印刷、橡胶、皮革工业的溶剂。同时也是清洁剂、去油污剂和航空燃料中的一种成分、化学工厂和合成纤维工业的原材料和中间物质、织物和纸张的涂料和浸渍料。二甲苯有3种同分异构体，其中邻二甲苯具有较强的毒性，低浓度时能刺激皮肤、粘膜，可以经皮肤渗透入体内高浓度时，可以麻醉中枢神经系统，使人神志不清。长期接触可影响肝、肾功能，会引起神经衰弱综合症。

目前，已有吸附，吸收，燃烧，膜分离，光催化氧化和等离子等物理化学被用于邻二甲苯的去除，但其成本高，易造成二次污染。生物处理法具有处理效果好、费用低、对环境影响小、无二次污染及应用范围广的优点，较为常见的生物净化工艺包括生物过滤、膜生物反应器、生物洗涤法以及生物滴滤法。这些生物过程的成功应用不仅依赖于各生物反应器配置，而且高度依赖于特异性降解微生物菌株的筛选。在二甲苯的三种异构体中，邻二甲苯是最难被微生物降解的。目前，国内外学者陆续筛选出一些能够降解苯系物的微生物，包括Comamonas sp.JB、Cladophialophora sp.strain T1、Janibacter sp.SB2、Pseudomonasputida BCNU 106、Pseudomonas Putida F1、Pseudoxanthomonas spadix BD-a59、Pseudomonas putida OX1、Pseudomonas sp.strain FMB08和Rhodococcus sp.BTO62，但是它们的降解能力有限导致速度很慢(0.004-5mg/(L·h)^-1)，阻碍了其工业应用。

本发明的嗜吡啶红球菌(Rhodococcussp.)ZJUT312对邻二甲苯的平均降解速度高达0.15mM/h(15.6mg/(L·h)^-1)，并且生长环境温和，易扩大培养。该降解菌的发现对于工业废水废气中等苯系污染物的高效净化具有重要意义。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一株快速、高效、耐受能力强(0.65-3mM)，且具有有机污染物特别是邻二甲苯降解能力的嗜吡啶红球菌及其降解有机污染物的应用。

本发明采用的技术方案：

本发明提供一株具有邻二甲苯降解能力的新菌株--嗜吡啶红球菌(Rhodococcusspyridinivorans)ZJUT312，保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：M2017597，保藏日期为2017年10月23日，保藏地址为中国-武汉-武汉大学，邮编430072。

本发明嗜吡啶红球菌CCTCC NO：M2017597的基本特征为：菌落浅粉色，边缘整齐，不透光，光滑湿润，易挑取。透射电镜下观察该菌体的形态为短杆菌，无鞭毛，革兰氏染色阳性。

本发明还提供一种所述嗜吡啶红球菌在降解有机污染物中的应用，具体所述的应用是将嗜吡啶红球菌CCTCC NO：M2017597经扩大培养获得的静息细胞加入pH＝6-8、含有机污染物的无机盐培养液中，在25-35℃条件下进行反应，实现有机污染物的降解。

进一步，所述有机污染物包括邻二甲苯、甲苯、乙苯、乙酸乙酯和乙酸丁酯。