CN104805038B - 一种丙烯酸树脂降解菌及其筛选富集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丙烯酸树脂降解菌及其筛选富集方法，属于微生物筛选技术领域。该方法包括如下步骤：(1)制备菌液；(2)制备丙烯酸树脂降解菌系；(3)筛选丙烯酸树脂降解菌系；(4)对纯化的降解菌进行复筛；其中步骤(2)是在步骤(1)的菌液中加入葡萄糖，再加入丙烯酸废水，将其接入到无机盐培养基中，摇床避光传代培养，每次传代培养时培养基中葡萄糖的量均比上一代减少，丙烯酸废水的量均比上一代增加，每次传代培养7d，传代培养在五代以上，最后一代培养时培养基中不添加葡萄糖。本发明采用生物法处理丙烯酸及其酯类废水，具有能耗低、反应条件温和且效率较高，降解菌株对丙烯酸树脂的降解效率可以达到90％。

Description

一种丙烯酸树脂降解菌及其筛选富集方法
技术领域
本发明属于微生物筛选技术领域，具体涉及一种丙烯酸树脂降解菌及其筛选富集方法。
背景技术
丙烯酸树脂是一种重要的化工原料，广泛应用于油漆、涂料、皮革、纺织、印刷等工业。目前，我国丙烯酸树脂的总产量约120万t，按照每生产1t丙烯酸产生的废水为1.2t计算，每年我国丙烯酸及其酯类废水总量在140万t左右。丙烯酸废水组分复杂、污染物浓度高、环境危害性强，这使得丙烯酸及其酯类废水的处理十分困难。
当前，丙烯酸及其酯类废水的主要处理方法是焚烧法，具有技术成熟，占地面积小、处理效率高、可以回收焚烧过程中产生的热量等优点，但是焚烧法不可避免的存在费用较高，且具有二次污染的问题，因此人们开发并研究了一些新的方法。催化湿式氧化法处理丙烯酸树脂具有去除效率高、能耗低、二次污染小的优点，是较为清洁的处理技术。但是，也不可避免的存在运行成本高、控制难度大以及重金属催化剂的选用带来的潜在的重金属污染问题；超临界水氧化法处理丙烯酸及其酯类废水具有反应时间短、污染物去除彻底、占地面积小、清洁环保等优势，是一种值得进一步开发利用的物化处理技术。但是高浓度溶解氧、高温高压带来的设备腐蚀和无机盐盐沉积是该技术面临的主要问题；纤维吸附法、Fenton氧化法、光电子波分解法降解丙烯酸及其酯类废水均具有反应条件温和、反应速度较快、去除效率较高的特点，但是由于目前深入研究较少，且处理成本较高，尚未能应用到实际工程处理领域。利用生物法处理丙烯酸及其酯类废水具有能耗低、反应条件温和且效率较高，厌氧过程还可以回收沼气，更加符合国家节能减排、可持续发展的战略路线。研究具有专属适应性微生物的筛选驯化培养，对于提高生物反应系统的耐受性和稳定性，提高降解效率具有重要意义。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术中存在的缺点与不足，提供一种丙烯酸树脂降解菌。
本发明的另一目的在于提供所述的丙烯酸树脂降解菌的筛选富集方法，该方法有效的提高了丙烯酸及其酯类废水的降解效率。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种丙烯酸树脂降解菌，该菌株为纤维纤维微菌(cellulosimicrobium cellulans)XR002，保藏起始日期为2015年1月4日，保藏编号为CGMCC No.10274；保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)；保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
所述的丙烯酸树脂降解菌的筛选富集方法，包括如下步骤：
(1)制备菌液：将汽车涂装废水排污口污泥加入无菌水中，汽车涂装废水排污口污泥的浓度为0.08g/mL，摇床避光培养24h，得到菌悬液；在灭菌后的无机盐培养基中接种菌悬液，菌悬液的接种量为无机盐培养基体积的5％，摇床避光培养7d，得到菌液；
(2)制备丙烯酸树脂降解菌系：将葡萄糖加入步骤(1)的菌液中，按菌液体积的5％接种丙烯酸废水，摇床避光进行传代培养，得到丙烯酸树脂降解菌系培养液；每次传代培养时菌液中葡萄糖的量均比上一代减少1/5，丙烯酸废水的量均比上一代增加，每次增加量为菌液体积的5％，每次传代培养7d，传代培养≥五代，最后一代培养时培养基中不再添加葡萄糖；
(3)筛选丙烯酸树脂降解菌系：往无机盐培养基中加入琼脂，灭菌后，待无机盐培养基凝固后加入经梯度稀释的步骤(2)的丙烯酸树脂降解菌系培养液中并涂布均匀，30℃培养7d，挑取周围有透明圈的菌落，重复进行接种培养并划线分离，得到纯化的丙烯酸树脂降解菌系；
(4)对纯化的丙烯酸树脂降解菌系进行复筛：将步骤(3)纯化的丙烯酸树脂降解菌系接种于LB培养基中，长出菌落后，制备成浓度为OD600＝1的菌液，备用；
步骤(1)中，
所述的摇床避光条件为30℃、130r/min；
所述的无机盐培养基的组分为：NaCl 0.5g，NH4NO30.4g，KH2PO41.0g，K2HPO41.0g，酵母浸粉0.2g，微量元素液4mL，蒸馏水1000mL，调pH值为7.2；
所述的微量元素液的组成为：MgSO42.0g，CuSO40.5g，MnSO40.5g，FeSO4·7H2O0.5g，CaCl20.5g，蒸馏水500mL。
步骤(2)中，
所述的丙烯酸废水的浓度为200mg/L；所述的葡萄糖的重量为无机盐培养基重量的0.5％；
所述的摇床避光的条件为于30℃、130r/min培养7天；
所述的无机盐培养基的组分为：NaCl 0.5g，NH4NO30.4g，KH2PO41.0g，K2HPO41.0g，酵母浸粉0.2g，微量元素液4mL，蒸馏水1000mL，调pH值为7.2；
所述的微量元素液的组成为：MgSO42.0g，CuSO40.5g，MnSO40.5g，FeSO4·7H2O0.5g，CaCl20.5g，蒸馏水500mL。
步骤(3)中，
所述的琼脂的重量为无机盐培养基重量的2％；
所述的无机盐培养基与步骤(2)的丙烯酸树脂降解菌系培养液的体积比为100:1；
所述的梯度稀释为将步骤(2)的丙烯酸树脂降解菌系培养液按照体积分别稀释103、104、105倍；
所述的无机盐培养基的组分为：NaCl 0.5g，NH4NO30.4g，KH2PO41.0g，K2HPO41.0g，酵母浸粉0.2g，微量元素液4mL，蒸馏水1000mL，调pH值为7.2；
所述的微量元素液的组成为：MgSO42.0g，CuSO40.5g，MnSO40.5g，FeSO4·7H2O0.5g，CaCl20.5g，蒸馏水500mL。
步骤(4)中，
所述的LB平板培养基的组成为：蛋白胨2.5g，牛肉膏0.75g，NaCl 1.25g，蒸馏水250mL。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：本发明采用生物法处理丙烯酸及其酯类废水，具有能耗低、反应条件温和且效率较高。本发明具有专属适应性微生物的筛选驯化培养，降解菌株对丙烯酸树脂的降解效率可以达到90％以上，对于提高生物反应系统的耐受性和稳定性、提高降解效率具有重要意义。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)菌源的采集与菌悬液的制备：采集某东风悦达起亚汽车油漆厂排污口土壤，将污泥置于4℃冰箱中保存备用；将20g采集回来的土壤置于250mL无菌水中，30℃振荡12小时，得到菌悬液；
(2)取5mL步骤(1)的菌悬液注入盛有100mL无机盐培养基的锥形瓶中，放置于30℃恒温摇床内，130r/min震荡培养7天，得到菌液；
(3)无机盐培养基：NaCl 0.5g，NH4NO30.4g，KH2PO41.0g，K2HPO41.0g，酵母浸粉0.2g，微量元素液4mL，蒸馏水1000mL，调pH值为7.2；其中微量元素液的组成为：MgSO42.0g，CuSO40.5g，MnSO40.5g，FeSO4·7H2O 0.5g，CaCl20.5g，蒸馏水500mL；
(4)取1mL步骤(2)中的菌液，加入100mL步骤(3)的无机盐培养基中，30℃，130r/min震荡培养7天，其中无机盐培养基中加入丙烯酸树脂的含量至50mg/L，加入葡萄糖的含量至200mg/L；
(5)取1mL步骤(4)中的菌液，加入100mL步骤(3)的无机盐培养基中，30℃，130r/min震荡培养7天，其中无机盐培养基中加入丙烯酸树脂的含量至100mg/L，加入葡萄糖的含量至100mg/L；
(6)取1mL步骤(5)中的菌液，加入100mL步骤(3)的无机盐培养基中，30℃，130r/min震荡培养7天，其中无机盐培养基中加入丙烯酸树脂的含量至150mg/L，加入葡萄糖的含量至50mg/L；
(7)取1mL步骤(6)中的菌液，加入100mL步骤(3)的无机盐培养基中，30℃，130r/min震荡培养7天，其中无机盐培养基中加入丙烯酸树脂的含量至200mg/L，不再加葡萄糖；
(8)将步骤(7)中的菌液进行梯度稀释，所述梯度稀释是将步骤(7)中的菌液按照体积分别稀释103、104、105倍，涂布于固体平板上，30℃培养7d，挑取周围有透明圈的菌落，重复接种培养并划线分离，得到纯化的丙烯酸树脂降解菌。
(9)对纯化的丙烯酸树脂降解菌进行复筛：将步骤(8)得到的丙烯酸降解菌接种于LB平板培养基中，培养7天，待长出菌落后，将菌种刮于无菌水中，将菌打散成菌液，调节菌液的浓度为OD600＝1，备用。所述LB平板培养基的组成为：蛋白胨2.5g，牛肉膏0.75g，NaCl1.25g，蒸馏水250mL。
最终得到的丙烯酸降解菌系能够以丙烯酸为底物生长，好氧降解试验表明菌群能够对丙烯酸树脂进行有效的好氧降解；当丙烯酸树脂的浓度为200mg/L时，7d以后降解率达到80％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种丙烯酸树脂降解菌，其特征在于：该菌株为纤维纤维微菌(cellulosimicrobiumcellulans)XR002，保藏起始日期为2015年1月4日，保藏编号为CGMCC No.10274。
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