[发明专利]一株具有脱氮和高效絮凝能力的耐寒短杆菌及其应用

说明书

本发明公开了一株具有脱氮和高效絮凝能力的耐寒短杆菌及其应用。该耐寒短杆菌命名为：耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans)ZQ 1‑1，保藏号为GDMCC No:60520。该耐寒短杆菌ZQ 1‑1具有高效的絮凝能力和较强的氨氮脱除能力：对5g/L的高岭土悬浮液，该菌株10分钟内的絮凝率达到90％以上；在氨氮初始浓度150mg/L的培养基中，该菌株对NHsubgt;4/subgt;supgt;+/supgt;‑N的去除率达87％以上；在氨氮含量高达600mg/L的猪粪水中，该菌株的氨氮脱除率达到60％以上，且在去除氨氮的同时，不积累亚硝态氮，无二次污染。本发明的耐寒短杆菌ZQ 1‑1可用于水体脱氮处理。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一株具有脱氮和高效絮凝能力的耐寒短杆菌及其应用。

背景技术

目前，我国养殖业正向规模化、集约化方向迅速发展，在促进农业经济发展、提高人民生活质量之余，也带来很多环境问题和生态危机。据《第一次全国污染源普查公报》显示，我国仅畜禽养殖业氨氮年排放量就高达65万吨、总氮102.48万吨。含氮废水通过地表径流以及土壤渗滤进入到地表水体和地下水层之中，引起水体富营养化、水生生物死亡、生态系统失衡，不仅制约了我国养殖业的健康可持续发展，还造成严重的食品安全和环境安全问题，目前已成为我国地表水污染的主要问题。因此，加强废水脱氮具有重要的现实意义。

微生物脱氮因其经济、高效和无二次污染等优点被广泛应用于废水处理中。目前，国内外学者已分离到许多脱氮性能优异的菌株，主要包括粪产碱菌(Alcaligenesfaecalis)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)、芽孢杆菌(Bacillus sp.)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、无色杆菌(Achromobacter sp.)、粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)等。然而，由于实际水环境的复杂性，向水体直接投放游离菌株进行脱氮往往效果不佳。而研究表明，部分微生物能分泌多糖、蛋白质、腐殖质等组成的胞外聚合物形成絮凝剂，可将细菌细胞及环境中微粒络合形成结构疏松多孔的生物絮团，有助于菌株高效截获水流中碳、氮源，保障脱氮效率。因此，分离筛选同时具有高效脱氮和絮凝能力的菌株并将其应用于废水处理中，对于水体高效脱氮具有重要实际意义。

发明内容

本发明的目的提供一株同时具有高效絮凝和脱氮能力的耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans)ZQ 1-1，为水体脱氮提供一种良好的生物材料。

本发明的另外一个目的是提供所述的耐寒短杆菌(Brevibacteriumfrigoritolerans)ZQ 1-1在水体脱氮中的应用，特别是在水体脱除氨氮中的应用。

本发明还提供了上述耐寒短杆菌ZQ 1-1在絮凝中的应用，如在絮凝高岭土中的应用。

为实现上述目的，本发明公布了一株脱氮絮凝耐寒短杆菌，其为耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans)，菌株名为ZQ 1-1，该菌株已保藏于广东省微生物菌种保藏中心，地址为广东省广州市越秀区先烈中路100号大院59号楼，保藏编号为GDMCCNo:60520，保藏日期为2018年12月18日。

本发明的耐寒短杆菌(Brevibacterium frigoritolerans)ZQ 1-1是由发明人于2018年10月从猪粪水自然曝气池污水中经过二次驯化富集分离得到，该菌株生理生化特征为：革兰氏阳性菌，细胞形状为杆状，无芽孢，无鞭毛，菌体外围包裹一层厚厚的粘性物质，大小为0.8～1.0×2.0～15.0μm(见图2)；菌落为浅黄色光滑的圆形，并具有全缘凸面(见图1)。

能利用铵盐为唯一氮源生长。