[发明专利]一株用于污水脱氮的好氧反硝化菌SLY2-21及其应用

说明书

一株用于污水脱氮的好氧反硝化菌SLY2‑21及其应用，属于环境微生物及水处理生物脱氮领域，该菌株于2019年1月保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏编号为：CGMCC No.17221；本发明菌株是从垃圾渗滤液中筛选所得，本发明提供的菌株可以有效的去除污水中的氨态氮和硝态氮，该菌株经扩大培养后，可直接用于河道水体的脱氮，在实际工程中具有较大的应用潜力，从长远意义上讲，将会对环境保护工作起到一定的推动作用。

技术领域

本发明涉及环境微生物及水处理生物脱氮领域，具体涉及一株用于污水处理的好氧反硝化细菌菌株，同时提供这种菌株的脱氮效能及实际应用。

背景技术

当今氮素污染是普遍存在的，水体中氮化物形式有蛋白氮、氨氮、有机氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，故高效、快速去除水中氮素是当今水污染防治领域的一个重要课题。传统生物脱氮技术的理论基础是微生物的硝化作用和反硝化作用，但传统生物脱氮技术存在诸多缺陷，使得脱氮过程的不连续性和效率低下。

传统理论认为反硝化是严格的厌氧过程，但从20世纪80年代以来，好氧反硝化细菌不断被报道，好氧反硝化越来越受到人们的关注。好氧反硝化现象会有生物学解释是由于科学家们发现了环境中存在的好氧反硝化细菌及其含有的好氧反硝化酶系，研究好氧反硝化酶系的得知，有两种硝酸盐还原酶存在于Thiosphaera Pantotropha的细胞里，分别是膜内硝酸盐还原酶，与细胞膜相结合和周质硝酸盐还原酶，存在于细胞壁和细胞膜之间。在厌氧环境条件下，被表达的酶是膜内硝酸盐还原酶(在好氧时其不起作用)；在好氧的环境条件下，被表达的酶是周质硝酸盐还原酶(在很高DO浓度下仍然能够发生作用)。亚硝酸盐还原酶(Nir)是反硝化过程中起主要作用的酶，Nir基因也是在反硝化功能基因中研究最多的基因，Nir分布于细胞膜外周质中，有2种类型：一种是细胞色素cd1型(cd1Nir)，另一种是含铜离子型(CuNir)。一氧化氮还原酶结合于细胞膜上，催化NO还原成N₂O，反应过程中共有两个电子发生转移。到目前为止，已发现的三种一氧化氮还原酶有：结合在膜上的细胞色素bc，主要存在于细胞中；可溶性细胞色素P450，主要在真菌中发现；A-型黄素蛋白，发现于非脱氮菌中。一氧化二氮还原酶位于膜外周质空间内，为可溶解性含铜离子酶，将N₂O还原为N₂，是脱氮过程的最后一步。Robertson等认为协同呼吸是好氧反硝化的一个重要机理，即反硝化菌可以将电子从被还原的物质传递给氧气，同时也可以传递给硝酸盐。

目前为止，菌种发现种类较为单一，且研究多集中在降解基因和降解机理方面，实际应用研究有限。因此，从自然界筛选出对具有高效好氧反硝化效能的菌株，深入研究该菌的生长特性、反硝化特性及其污水脱氮中的应用。进一步发掘好氧反硝化细菌的菌种资源，为以后对好氧反硝化细菌的脱氮机理研究提供材料，具有重要的理论意义和良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一株好氧反硝化菌(Achromobacter marplatensis)SLY2-21。该菌株能够在好氧条件下有效降解水体中的硝态氮及氨态氮，但不能降解亚硝态氮，为污水生物脱氮工艺的生物强化提供高效的菌制剂。

本发明的目的之二在于提供该菌株SLY2-21在河道污水脱氮中的应用效能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一株好氧反硝化细菌(Achromobacter marplatensis)SLY2-21，经16S rDNA鉴定为Achromobacter marplatensis，属于无色杆菌属，已保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号、邮编100101)，保藏日期为2019年1月21日，保藏编号为CGMCC No.17221。