CN104312938A - 恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用 - Google Patents

恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一株恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用，该菌株被命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1，于2013年9月25日保藏在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号：CCTCC NO：M2013444。本发明菌株能够以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇为唯一碳源与能源生长的同时高效降解底物，并且在不同的培养方式下均能得到良好的生长，有很强的底物耐受性，为生物法净化含VOCs废气的工程应用奠定了基础。

Description

恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，尤其涉及一种恶臭假单胞菌菌株及其菌剂和应用。 
背景技术
VOCs是仅次于颗粒物的一类大气污染物。有研究表明VOCs的浓度在0.2-0.3mg/m3范围内时，人体可能产生刺激等不适应症状；浓度为3-25mg/m3范围内，人体会产生刺激、头痛等症状；而当浓度在25mg/m3以上时对人体会产生非常明显的毒性效应。VOCs除了本身的危害外，还容易引发二次污染，如光化学烟雾等。 
工业上常见的含有VOCs的废气大多数来自以煤、石油、天然气为有机化合物来源的工业，或与它们有关的化学工业，其中醇类、醛类等作为工业溶剂广泛使用，因而排放量很大。针对低浓度、大气量的工业VOCs废气的污染现状，生物净化技术是一种比较有效的处理方法。然而，针对异丙醇、乙醛等VOCs，生物法的处理效果并不理想。近年来，研究人员从高效微生物的筛选入手以解决上述VOCs降解的瓶颈问题。 
Bustard等筛选出的异丙醇降解菌Bacillus pallidus ST3，可在60℃条件下降解24g/L的异丙醇；McEvoy等发现Chlorella vulgaris能有效降解高浓度异丙醇，降解2-16g/L异丙醇时比生长速率在0.0017-0.0038h-1；Mohammad等成功分离出一株降解异丙醇的菌株Sphingobacterium mizutae ST2，其最大比生长速率为0.0045h-1，最大比降解速率(异丙醇浓度7.5g/L时)为0.045g/(g h)。 
除了醇类、醛类等VOCs，恶臭性有机硫化物如硫醚、硫醇类化合物，由于嗅阈值低，污染控制需求更甚。针对二甲基硫化物和二甲基二硫化物，已报道的降解菌有Hyphomicrobiasp.EG、Thiobacilli sp.ASN-1、Pseudomonas acidovorans、Methanogens sp.MPT4，其中Thiobacillus sp.ASN-1的生长速率为0.10h-1，Hyphomicrobium sp.EG的比生长速率为0.08h-1，Methanosarcina MPT4的比生长速率为0.01h-1。 
CN 103667119A公开了一种用于降解乙硫醇的菌株及其培养方法和应用，该菌株命名为假单胞菌(Pseudomonas sp.)WL2，保藏号为CGMCC NO.7898，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)，保藏日期：2013年07月08日。该菌株为好氧型革兰氏染色阴性菌，可利用乙硫醇作为唯一碳源和能源进行生长，并将其彻底矿化成CO2和H2O。在纯培养条件下，该菌株于25～30℃、pH＝6～8条件下均能降解乙硫醇。该菌株具有良好的底物适应能力和底物宽泛性，也可降解丙硫醇、甲醇，但底物耐受性不强，底物不够宽泛。 
发明内容
本发明提供了一株可以降解异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇等挥发性有机化合物(VOCs)并具有很强底物耐受性的恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。 
恶臭假单胞菌菌株，命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1，于2013年9月25日保藏于位于武汉大学的中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号：CCTCC NO：M2013444。 
该菌株细胞呈杆状，大小为(0.4-0.7)μmX(1.4-1.7)μm，有鞭毛，无芽孢。菌落呈小圆状、白色、形态饱满、光滑湿润，易挑起，菌苔沿划线生长。好氧，氧化酶反应呈阳性；精氨酸双水解酶、接触酶为阳性；吲哚反应、M.R.反应、V.P.反应、革兰氏染色阴性。 
所述恶臭假单胞菌菌株的16S rRNA如SEQ ID NO.1所示。 
所述恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1可以采用不同的培养方式，包括摇瓶培养、液体发酵(搅拌式发酵、气升式发酵)、半固态发酵、固态发酵。 
本发明还提供了一种包含所述恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1的菌剂。 
所述菌剂可以是固态菌剂，可以是半固态菌剂，也可以是液态菌剂，优选为固态菌剂和半固态菌剂。 
所述固态菌剂可以由液态菌液与固态载体混合而成，固态载体包括60-70％活性炭粉末、15-25％木屑、10-20％干土和5％硅藻土； 
所述固态菌剂也可以在30-40％草炭、30-40％麦麸、5-10％牛肉膏、5-10％蛋白胨和5-10％无机盐组成的培养基中经固态发酵而成。 
所述半固态菌剂可以在半固态培养基中通过半固态发酵获得，所述半固态培养基以琼脂为固形物。 
本发明还提供了恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1及包含恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1的菌剂在降解挥发性有机物中的应用。 
所述挥发性有机物为异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚和丙硫醇的一种或多种。 
本发明还提供了一种含VOCs废气的处理方法，包括以下步骤： 
(1)将所述恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1或包含该菌株的菌剂接种到生物反应器中； 
(2)将含VOCs废气通过生物反应器。 
优选的，所述生物反应器的反应条件为：pH 4.0～10.0、温度15～37℃、盐度0％～3％。 
所述生物反应器可以是搅拌式生物反应器、气升式生物反应器、生物滴滤塔。 
本发明菌株能够以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇为唯一碳源与能源生长的同时高效降解底物，并且在不同的培养方式下均能得到良好的生长，有很强的底物耐受性，为生物法净化含VOCs废气的工程应用奠定了基础。 
附图说明
图1为恶臭假单胞菌S-1的透射电镜照片。 
图2为本发明恶臭假单胞菌S-1分别降解异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、 丙硫醇及其生长情况；A异丙醇；B乙醛；C二丙基二硫醚；D二乙基二硫醚；E丙硫醇。 
图3为本发明恶臭假单胞菌S-1在不同预方培养方式下，降解异丙醇、乙醛、二乙基二硫醚、丙硫醇及生长情况；A为在富营养培养基中预培养，B为在无机盐培养基(含丙硫醇)中预培养，C为在柠檬酸培养基中预培养，D为在无机盐培养基(含酵母粉)中预培养。 
图4为pH、温度、盐度对丙硫醇降解的影响；A是pH，B是温度，C是盐度。 
图5为不同菌剂室温保藏后的降解活性。 
图6为生物滴滤塔净化异丙醇、乙醛、二乙基二硫醚、丙硫醇混合废气。 
具体实施方式
实施例1：菌株的分离纯化 
现场采集浙江某制药厂污水处理池的活性污泥，以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇等VOCs为碳源和能源进行驯化、富集。数月后，将活性污泥接种到含50mL无机盐培养基的250mL密封盐水瓶中，以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇等作为唯一碳源和能源，继续培养、富集。实验需恒温(30±1℃)，并保持在好氧条件下进行。 
将在盐水瓶中经过多次传代富集的菌液，利用固体培养基进行稀释涂布，依据菌体群落的差异性，挑取单菌落。对单菌落进行多次划线分离后，再接至以异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇等为唯一碳源和能源的无机盐培养基中，测其降解活性。选择具有降解能力的菌株，进一步分离纯化，获得具有降解活性的菌株。 
1L无机盐培养基：Na2HPO4·12H2O 0.5-4.5g、KH2PO40.5-4g、NH4Cl 0.2-2g、CaCl20.01-0.023g、MgCl20.05-0.3g，微量元素母液1mL，溶剂为水，pH 7.0。微量元素母液浓度组成：FeCl2·7H2O 0.5-2.0g/L、CuCl2·5H2O 0.01-0.02g/L、H3BO30.01-0.03g/L、MnCl2·4H2O0.05-0.15g/L、ZnCl2·7H2O 0.1-0.3g/L、Na2MnO4·2H2O 0.01-0.03g/L、CoCl2·6H2O 0.01-0.02g/L，溶剂为水，110℃高压灭菌40min。 
无机盐固体培养基为无机盐液体培养基添加1.5％～1.8％的琼脂配置而成，110℃高压灭菌40min。 
固体培养基：酵母浸膏0.10-0.50g/L，蛋白胨0.10-0.50g/L，干酪素0.10-0.50g/L，葡萄糖0.10-0.50g/L，可溶性淀粉0.10-0.50g/L，丙酮酸钠0.10-0.30g/L，KH2PO40.10-0.30g/L，MgSO4·7H2O 0.01-0.05g/L，琼脂12.0-18.0g/L。在加入琼脂前用结晶的KH2PO4或KH2PO4调节最终pH值为7.2。加入琼脂后，加热培养基使其沸腾，琼脂溶解后于121℃高压灭菌20min。 
实施例2：菌株的鉴定 
如图1所示，菌株细胞呈杆状，大小为(0.4-0.7)μmX(1.4-1.7)μm，有鞭毛，无芽孢。菌落呈小圆状、白色、形态饱满、光滑湿润，易挑起，菌苔沿划线生长。好氧，氧化酶反应呈阳性能；精氨酸双水解酶、接触酶为阳性；吲哚反应、M.R.反应、V.P.反应、革兰氏染色阴性。 
将菌株按要求接入Biolog微平板的板孔中，接种后放入30℃培养箱内培养24h，检测结 果如表1所示： 
表1：生化检测结果 
注：“+”表示阳性；“-”表示阴性；“B”表示边界值 
采用提取基因组试剂盒提取菌株的全基因组，对该菌株的DNA进行PCR扩增，获得约1500bp的16S rRNA扩增产物，扩增引物为细菌保守序列的通用引物F8(5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′)和R1541(5′-AGAAAGGAGGTGATCCAGCC-3′)。该序列经测序后如SEQ ID NO.1所示，同GenBank中的基因序列进行同源性比对，发现菌株与模式菌株恶臭假单胞菌PSEIAM19(Pseudomonas putida PSEIAM19，GenBank：D84020.1)的相似度达98％。 
根据Biolog系统及16S rRNA的鉴定结果，所分离得到的菌株为恶臭假单胞菌，命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1(以下简称菌株S-1)，于2013年9月25日保藏于位于武汉大学的中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号：CCTCC NO：M2013444。GenBank：KF640247.1。 
实施例3：菌株S-1降解异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇 
以异丙醇为例，在固体培养基上取菌体接种至新鲜的50mL无机盐液体培养基中，使初始菌体浓度(以OD600计)为0.01；加入20mg/L的异丙醇，放入温度为30℃、转数为160r/min的摇床中培养，实验过程中，设计3个平行样和一个空白对照(下同)。每隔一段时间取一次样，测定菌体OD600、异丙醇降解率变化。参照上述实验方法测定乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇的降解。 
由图2可见，20mg/L的二丙基二硫醚、丙硫醇在25h内可以达到完全降解，且随着时间的延长，菌体浓度逐渐增大；菌株S-1在35h内对20mg/L异丙醇、二乙基二硫醚的降解率可达到90％以上；而对于乙醛的降解，S-1有较长的延滞期，当菌株进入对数期后，20mg/L的乙醛30h内完全降解。本实施例说明恶臭假单胞菌S-1可利用异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇作为唯一碳源和能源进行生长繁殖，并且具有稳定高效的降解能力。 
菌株S-1分别降解20mg/L的异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇的比生长速率如表2所示。 
表2：菌株S-1比生长速率 
不同底物 异丙醇 二丙基二硫醚 乙醛 二乙基二硫醚 丙硫醇
比生长速率(h-1) 0.026 0.021 0.021 0.038 0.021
实施例4：菌株S-1降解异丙醇、乙醛、二乙基二硫醚、丙硫醇混合物 
种子液的制备：A)利用富营养培养基培养菌株S-1，得到种子液a，富营养培养基组成为：蛋白胨1-5g/L、酵母粉0.2-1g/L、NaCl 10.5-2.5g/L； 
B)利用无机盐培养基加入200mg/L丙硫醇培养菌株S-1，得到种子液b； 
C)利用柠檬酸培养基培养菌株S-1，得到种子液c，培养基组成为：柠檬酸0.5-2g/L、NH4Cl 1-4g/L、MgCl20.1-0.3g/L、FeCl20.005-0.05g/L； 
D)利用加入0.5-2g/L酵母粉的无机盐培养基培养菌株S-1，得到种子液d。 
将种子液接至新鲜的50mL无机盐培养基，使初始菌体浓度(以OD600计)为0.01；加入20mg/L的异丙醇、乙醛、二乙基二硫醚、丙硫醇，放入温度为30℃、转数为160r/min的摇床中培养，每隔一段时间取一次样，测定菌体OD600、底物浓度变化，结果见图3。 
由图3可知，不同的种子液降解底物的速率是不同的。种子液培养方式的不同对二乙基二硫醚的降解影响较小；种子液a接种后可明显缩短异丙醇、丙硫醇的降解时间；而对于乙醛，种子液c及种子液d接种后的延滞期要短于种子液a和b，且降解速率更快；菌株S-1降解各物质的先后顺序为丙硫醇、异丙醇、二乙基二硫醚、乙醛。 
实施例5：pH、温度、盐度对菌株S-1降解性能的影响 
以丙硫醇为例，考察了不同pH(4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0)、温度(15℃、20℃、25℃、30℃、37℃)、盐度(0％、0.4％、0.85％、1.5％、3.0％)对菌株S-1的影响。丙硫醇初始浓度为50mg/L，初始菌体浓度(以OD600计)为0.01。将样品于160r/min恒温摇床里振荡培养，每隔一段时间取一次样，测反应液中丙硫醇浓度，结果见图4所示。 
由图4a可知，在pH 4.0-10.0时，恶臭假单胞菌S-1均有一定的降解能力；随着pH从4.0增大到10.0，菌体的降解能力先增大后减小，S-1生长较适宜的pH值为7.0。由图4b可知，在15℃-37℃温度范围内，随着温度从15℃增大到37℃，菌体的降解能力先增大后减小，S-1生长较适宜的温度为25-30℃。由图4c可知，盐度较低时有利于菌株生长，高盐度抑制菌株降解的能力。 
实施例6：菌株S-1液体发酵培养 
A)搅拌式发酵 
在10L发酵罐中接入6L发酵培养基，其组成为：麦芽提取物0.1-1％、蛋白胨0.5-2％、豆饼粉0.5-2％、玉米粉1-5％、MgCl20.5-1％。121℃灭菌20min。 
发酵罐在接种前和投料前分别灭菌，用121℃灭菌20min，培养基冷却至室温时接种，接种量为1％-5％，控制培养温度为25-30℃，pH在6-7之间，搅拌转速为400r/min，通气量1：1.2v.v.m(每分钟单位体积培养基含同体积空气量)，发酵至10h，适量补加碳源和氮源，发酵时间为15-20h，菌体浓度(以OD600计)达到2.5，可停止发酵，细胞生长浓度如表3所示。将发酵液在无菌条件下进行灌装，低温保存。 
表3：搅拌式发酵细菌生长情况 
时间(h) 0 5 10 15 20
OD600 0.010 0.494 1.465 1.962 2.442
B)气升式发酵 
内循环气升式发酵罐是无机械搅拌、靠气体的带升使液体产生循环并发生湍动，从而达到气液混合的一种发酵罐。采用的气升式发酵罐有效体积为10L，其主体呈圆筒状，材料为有机玻璃；主筒高50cm，直径18cm，占地面积约为0.25m2。发酵培养基成分、接种量、灭菌条件、温度、pH及通气量等均与搅拌式发酵罐方法相同。发酵过程中细胞生长情况如表4所示。 
表4：气升式发酵细菌生长情况 
时间(h) 0 5 10 15 20
OD600 0.010 0.611 1.851 2.447 2.795
实施例7：菌株S-1半固态发酵培养 
半固态发酵培养基：柠檬酸20g，淀粉10g，蛋白胨10g，K2HP041g，MgCl20.5g，琼脂2g，水1L。250mL锥形瓶中装入30mL培养基，121℃灭菌20min。灭菌后，每瓶接入5％活化后菌株S-1，在25-30℃下进行半固态发酵，待生物量大于1012个/g后，停止发酵。 
取适量发酵物于无机盐培养基中，使初始OD600为0.01，考察对20mg/L的异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚、丙硫醇的降解情况。丙硫醇在10h降解率在80％以上，异丙醇、二丙基二硫醚在25h降解率达到了100％、78％，二乙基二硫醚在45h降解率为93％，乙醛在75h降解率分别为89％。 
实施例8：菌株S-1固态发酵培养 
固态发酵选用培养基组成为：草炭10g、麦麸10g、牛肉膏5g、蛋白胨4.5g、柠檬酸0.2g、MgCl20.1g、FeCl20.1g、CaCl20.1g。30g发酵培养基和自来水25mL，装入250mL锥形瓶中，121℃灭菌20min。灭菌后，每瓶接入5％活化后菌株S-1，在25-30℃下进行固态发酵，待微生物量大于1012个/g后，发酵物在室温下进行干燥。 
对于固态发酵物考察了存放时间对降解情况的影响。取适量存放不同时间的固态发酵物于含有20mg/L异丙醇的无机盐培养基中，30℃、160r/min培养，30h异丙醇降解率如表5所示。由表可知，固态发酵物有较稳定的活性，虽然25天后去除率有所下降，但仍在85％以上。 
表5：保藏不同时间后降解效果 
存放时间(d) 1 4 7 10 13 16 19 22 25
去除率(％) 92.7％ 93.2％ 91.3％ 92.6％ 90.8％ 91.3％ 89.7％ 88.5％ 86.2％
实施例9：菌株S-1固态菌剂的制备 
实施例8所述固态发酵培养获得的S-1菌体作为固态菌剂A。 
固态菌剂B的制作方式：菌剂载体材料由粉末活性炭、木屑、干土和硅藻土组成，它们的重量百分数分别为：65％、20％、10％、5％，混匀后分装，每500mL锥形瓶加入50g载体。在上述制备的载体中加入液态发酵或半固态发酵的S-1菌体20g，混匀，30℃恒温培养1h后加入3-10g琼脂(50℃时加入)进行包裹，得到S-1固态菌剂B。 
实施例10：菌剂的贮藏稳定性 
将得到的菌剂A、B与悬浮菌液分别置于室温(20℃)下，放置不同时间测定其对异丙醇的降解稳定性，结果如图5所示。在放置10天内，S-1固态菌剂均具有较好的活性。随着时间的延长，固态菌剂A发挥其稳定的优势，在较长一段时间内均具有较高的降解活性。在放置15天后，固态菌剂A、B的降解活性明显高于悬浮菌液。固态菌剂在室温下放置2个月 后，降解速率仍能稳定在70％以上。这说明固态菌剂有较强的稳定性，更利于工程应用。 
实施例11：菌剂的底物耐受性 
分别将含P.putida S-1的菌液、半固态菌剂、固态菌剂A、固态菌剂B置于含2000mg/L的异丙醇或丙硫醇无机盐培养基中，污染物均能被降解。降解5天后，异丙醇的去除率分别为40％、56％、62％和64％，丙硫醇的去除率分别为52％、71％、83％和89％。这说明P.putida S-1具有非常好的底物耐受性，其耐受能力比目前已报道的异丙醇或丙硫醇降解菌株都要高。 
实施例12：菌株S-1净化异丙醇、乙醛、二乙基二硫醚、丙硫醇混合废气 
在生物滴滤塔接种实施例9中所述的S-1固态菌剂B，连续处理浓度分别为100mg/m3的异丙醇、乙醛、二乙基二硫醚、丙硫醇混合废气。如图6所示，经过20天的挂膜启动后，在停留时间为40s的条件下，各物质去除率稳定在90％以上，此后系统能一直稳定运行。 

Claims (14)

1.一株恶臭假单胞菌菌株，其特征在于，命名为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1，保藏日期为2013年9月25日，保藏编号：CCTCC NO：M2013444。 
2.如权利要求1所述的恶臭假单胞菌菌株，其特征在于，细胞呈杆状，大小为(0.4-0.7)μm×(1.4-1.7)μm，有鞭毛，无芽孢；菌落呈小圆状、白色、形态饱满、光滑湿润，易挑起，菌苔沿划线生长；好氧，氧化酶反应呈阳性；精氨酸双水解酶、接触酶为阳性；吲哚反应、M.R.反应、V.P.反应、革兰氏染色阴性。 
3.一种含有如权利要求1所述恶臭假单胞菌菌株的菌剂。 
4.如权利要求3所述的菌剂，其特征在于，所述菌剂为固态菌剂。 
5.如权利要求4所述的菌剂，其特征在于，所述固态菌剂由液态菌液与载体混合而成，所述载体由活性炭粉末、木屑、干土和硅藻土组成。 
6.如权利要求4所述的菌剂，其特征在于，所述固态菌剂直接由固态发酵获得。 
7.如权利要求3所述的菌剂，其特征在于，所述菌剂为半固态菌剂。 
8.如权利要求7所述的菌剂，其特征在于，所述半固态菌剂由半固态发酵获得，其中半固态发酵的培养基以琼脂为固形物。 
9.如权利要求1所述的恶臭假单胞菌菌株及包含该菌株的菌剂在降解挥发性有机物中的应用。 
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述挥发性有机物为异丙醇、乙醛、二丙基二硫醚、二乙基二硫醚和丙硫醇的一种或多种。 
11.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述降解在pH 4.0～10.0、温度15℃～37℃、盐度0％～3％的条件下进行。 
12.一种含VOCs废气的处理方法，包括以下步骤： 
(1)将所述恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)S-1或包含该菌株的菌剂接种到生物反应器中； 
(2)将含VOC的废气通过生物反应器。 
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述生物反应器的反应条件为：pH 6.0～8.0、温度25℃～30℃、盐度0％～1.5％。 
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述生物反应器为搅拌式生物反应器、气升式生物反应器或生物滴滤塔。 
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105771625A (zh) * 2015-01-09 2016-07-20 现代自动车株式会社 用于从喷漆室中去除恶臭的试剂以及去除恶臭的方法
CN107217015A (zh) * 2017-02-24 2017-09-29 上海道多生物科技有限公司 一种假单胞菌及其微生物制剂、制备方法和应用
CN108559721A (zh) * 2018-05-15 2018-09-21 北京师范大学 一种净化空气的复合微生物菌剂及其应用
CN108587982A (zh) * 2018-05-30 2018-09-28 青岛软控海科环保有限公司 一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂及其制备方法和应用
CN110144305A (zh) * 2019-04-05 2019-08-20 华中农业大学 一种恶臭假单胞菌及其菌剂和应用
CN110396486A (zh) * 2019-06-21 2019-11-01 武汉水之国环保科技有限公司 一种用于生物修复石油类污染水体的菌株、复合菌剂及其制备方法与应用
CN110857432A (zh) * 2018-08-23 2020-03-03 江苏省农业科学院 一种藻源恶臭固形物的生物除臭方法
CN112980723A (zh) * 2021-02-22 2021-06-18 中南大学 一种高耐砷硫氰化物降解菌株及其应用
CN113502253A (zh) * 2021-08-30 2021-10-15 北京工商大学 硝基还原假单胞菌、菌剂以及它们的应用和降解乙醛的方法
CN115093982A (zh) * 2022-04-20 2022-09-23 杭州师范大学 假单胞菌zb30及其在苯乙烯废气降解中的应用
CN115247139A (zh) * 2021-09-13 2022-10-28 浙江海洋大学 一株可利用甲硫醇作为唯一碳源的假单胞菌及其应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109423459B (zh) * 2017-08-30 2022-08-19 中国石油化工股份有限公司 一种假单胞菌及其鉴定方法和应用
CN111111423A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 井冈山市傲新华富育种有限公司 一种用于养殖场的臭气处理喷剂及其制备方法与应用
CN112251382B (zh) * 2020-10-27 2021-05-07 集美大学 一种恶臭假单胞菌db-1及其培养方法和应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103667119B (zh) * 2013-11-26 2015-07-29 浙江大学 用于降解乙硫醇的菌株及其培养方法和应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SENE L,ET AL: "al.Sugareance bagasse as alternative packing material for biofiltration of benezene polluted gaseous streams :A preliminary study", 《BIORESOURCE TECHNOLOGY》 *
张书景等: "恶臭假单胞菌生物滴滤塔净化甲苯废气的研究", 《环境科学》 *
张子间等: "微生物降解石油烃污染物的研究进展", 《化工环保》 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105771625A (zh) * 2015-01-09 2016-07-20 现代自动车株式会社 用于从喷漆室中去除恶臭的试剂以及去除恶臭的方法
US10463757B2 (en) 2015-01-09 2019-11-05 Hyundai Motor Company Agent for removing malodor from painting booth, and method of removing malodor
US10603397B2 (en) 2015-01-09 2020-03-31 Hyundai Motor Company Agent for removing malodor from painting booth, and method of removing malodor
CN107217015B (zh) * 2017-02-24 2020-07-31 上海道多生物科技有限公司 一种假单胞菌及其微生物制剂、制备方法和应用
CN107217015A (zh) * 2017-02-24 2017-09-29 上海道多生物科技有限公司 一种假单胞菌及其微生物制剂、制备方法和应用
CN108559721A (zh) * 2018-05-15 2018-09-21 北京师范大学 一种净化空气的复合微生物菌剂及其应用
CN108587982A (zh) * 2018-05-30 2018-09-28 青岛软控海科环保有限公司 一种降解橡胶厂废气的微生物复合菌剂及其制备方法和应用
CN110857432B (zh) * 2018-08-23 2021-09-14 江苏省农业科学院 一种藻源恶臭固形物的生物除臭方法
CN110857432A (zh) * 2018-08-23 2020-03-03 江苏省农业科学院 一种藻源恶臭固形物的生物除臭方法
CN110144305A (zh) * 2019-04-05 2019-08-20 华中农业大学 一种恶臭假单胞菌及其菌剂和应用
CN110396486A (zh) * 2019-06-21 2019-11-01 武汉水之国环保科技有限公司 一种用于生物修复石油类污染水体的菌株、复合菌剂及其制备方法与应用
CN112980723A (zh) * 2021-02-22 2021-06-18 中南大学 一种高耐砷硫氰化物降解菌株及其应用
CN112980723B (zh) * 2021-02-22 2022-07-12 中南大学 一种高耐砷硫氰化物降解菌株及其应用
CN113502253A (zh) * 2021-08-30 2021-10-15 北京工商大学 硝基还原假单胞菌、菌剂以及它们的应用和降解乙醛的方法
CN113502253B (zh) * 2021-08-30 2022-05-13 北京工商大学 硝基还原假单胞菌、菌剂以及它们的应用和降解乙醛的方法
CN115247139A (zh) * 2021-09-13 2022-10-28 浙江海洋大学 一株可利用甲硫醇作为唯一碳源的假单胞菌及其应用
CN115247139B (zh) * 2021-09-13 2023-06-23 浙江海洋大学 一株可利用甲硫醇作为唯一碳源的假单胞菌及其应用
CN115093982A (zh) * 2022-04-20 2022-09-23 杭州师范大学 假单胞菌zb30及其在苯乙烯废气降解中的应用
CN115093982B (zh) * 2022-04-20 2024-03-29 杭州师范大学 假单胞菌zb30及其在苯乙烯废气降解中的应用

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