CN112300961B - 一种喹啉降解菌株及其在含喹啉废水中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喹啉降解菌株及在含喹啉废水中的应用。所述菌株为香茅醇假单胞菌（Pseudomonas Citronellolis）LV1，保藏编号为CGMCC NO.20663，可以利用喹啉作为唯一碳源、能源进行生长繁殖，能够将高达1500mg/L的喹啉完全降解，并且外施其他碳源不会影响喹啉的降解。本发明将该菌株应用到含有喹啉的实际焦化废水的处理工艺中，实现了喹啉的有效去除，去除率高达99.9%，在含喹啉污水处理过程中具有广阔的应用前景。

Description

一种喹啉降解菌株及其在含喹啉废水中的应用

技术领域

本发明属于水污染物控制技术领域，具体为一种喹啉降解菌株及其在含喹啉废水中的应用。

背景技术

喹啉作为一种典型的含氮杂环化合物存在于各种天然产物中，随着现代化工业的发展，喹啉也被用作重要的溶剂和工业原料。但是喹啉及其衍生物可致癌、致突变，并且由于喹啉会发生双环稠合，使得喹啉分子的空间位阻效应增大，同时伴有电荷密度降低，于是喹啉分子很难靠近微生物酶的活性中心，最终被亲电子取代，难于自然生物降解。当含喹啉废水排放至水体中，由于其容易扩散且持久存在，会严重危害动植物的生长和人类健康。因此，寻找有效的去除方法十分必要。

喹啉的去除方法主要分为物理法、化学法和生物法。物理法主要分为萃取法、吸附法、混凝法等，化学法主要是以氧化法为主。其中生物法与物理法和化学法相比较，具有投资少、效率高、操作环境温和，且无二次污染等优点，但是由于喹啉类含氮杂环化合物的复杂结构，致使传统生物法处理效果差。因此，寻找具有出色喹啉降解能力的喹啉降解菌具有重要的现实意义。

关于喹啉的生物降解的研究早在20世纪70年代就有相关报道，随着研究的深入研究内容涉及菌株的分离、最佳降解条件的筛选、代谢路径及菌群的鉴定等等。目前发现的喹啉降解菌，包括伯克氏菌属、假单胞菌属、丛毛单胞菌属、红球菌属、莫拉克斯氏菌属和诺卡氏菌属等，且大部分菌的最适生长条件为温度30~35℃左右，pH为7~9左右。尽管研究者们进行了诸多的研究工作，但是由于喹啉本身属于难降解有机杂环化合物，筛选得到的菌株相对其他类型的有机污染物降解菌还相对较少，降解机理存在争议。因此，针对喹啉降解的特种微生物的研究仍然是目前研究的重点。

生物强化技术是指采用一定手段向污染系统中添加筛选出的高效菌株或者通过现代生物技术手段获得的工程菌，去除某一种或者某一类有毒有害难降解有机物，以提高体系的处理效率的技术。因此，筛选得到的高效喹啉降解菌株可以通过生物强化来提高含有喹啉废水中喹啉的降解效率。但是由于废水成分复杂，专一去除某一类或某一种难降解物质的菌种或菌群不一定在此环境中具有强的竞争能力，便降低了目标污染物的去除率。另外当废水中有较低或无生物毒性的碳源时，微生物会只利用此类碳源，而对具有较强生物毒性的喹啉则不再利用，影响实际的目标污染物降解。因此，筛选得到的喹啉降解菌株必须具备良好的实际环境适应性及实际降解能力。当前关于喹啉降解的研究仅限于实验室相对简单的环境，能够真正用于实际废水强化的研究还鲜有报道。

发明内容

针对上述实际含喹啉废水处理中存在的不足，本发明目的是提供一种高效降解喹啉的菌株，并且该菌株的喹啉降解性能不受外加碳源的影响，采用该菌株强化处理实际焦化废水具有良好的处理性能。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种喹啉降解菌株，名称为香茅醇假单胞菌（Pseudomonas Citronellolis）LV1，其保藏中心登记号为CGMCC NO. 20663，于2020年9月17日保藏于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，中国科学院微生物研究所。

所述的高效喹啉降解菌株LV1的筛选方法，如下：

（1）、从焦化废水处理厂生化好氧段取得水样，首先进行富集培养，30℃和120rpm摇床培养2d。

（2）、然后将部分富集培养液接入到喹啉浓度为300mg/L的喹啉去除培养基中，在30℃和120rpm条件下选择性培养喹啉降解菌15h。

（3）、将步骤（2）中的混合菌液进行10⁻¹~10⁻⁹梯度稀释，取稀释液涂布于喹啉浓度为300mg/L的固体喹啉去除培养基，然后置于培养箱中培养2d~4d，培养箱温度设置为30℃。提取不同形态的单个菌落进行培养，重复三次获得三株纯化菌。

（4）、将纯化得到的三株菌LV1、LV1’、LV1’’接种到喹啉去除培养基（喹啉浓度为300mg/L），同时考察外施2g/L的丙酮酸钠为外施碳源时喹啉的去除率。综合考虑菌株对喹啉和COD降解效果，筛选选取LV1菌为目标菌。

该菌株具有以下表型特征：菌落呈乳白色、表面光滑、形状为有规则的圆形、中间微凸起形态；通过革兰氏染色后在显微镜下呈阴性。

该菌株的16S rDNA基因序列特征如序列表中所示，碱基序列长度为1453bp。

根据其形态及NCBI网站的GenBank数据库分析，通过Blast同源性分析表明，菌株LV1与假单胞菌属关系密切，且与菌株Pseudomonas citronellolis strain 3EF5序列同源性高达100%，因此确定菌株LV1为香茅醇假单胞菌（Pseudomonas Citronellolis）。

本发明所述的香茅醇假单胞菌属LV1能够高效降解喹啉，并且外施碳源不影响喹啉的降解，实际应用于强化焦化废水的处理，降解效果良好。在实际含喹啉废水的处理过程中，可用该菌株强化去除。其中，废水的温度为15~40℃，优选为30~35℃；废水的溶解氧为2.48~6.99mg/L，优选为4.69mg/L；废水的pH为4~10，优选为7~9。

如上所述的香茅醇假单胞菌属LV1可将初始浓度为100mg/L、300mg/L、500mg/L、700mg/L、900mg/L和1200mg/L的喹啉在8h、18h、18h、24h、30h和36h内完全去除，浓度高达1500mg/L的喹啉培养60h可完全去除。

如上所述的香茅醇假单胞菌属LV1不仅可以以喹啉为唯一碳源，并且外施一定量的丙酮酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠等碳源可以促进喹啉的降解，超出一定量后不会影响喹啉的降解，因此去除喹啉的能力不受外施碳源的影响。

如上所述的香茅醇假单胞菌属LV1能够耐受一定浓度的Zn²⁺、Cd²⁺等重金属离子，这在实际废水处理过程中更具有优势。

如上所述的香茅醇假单胞菌属LV1应用于强化含喹啉废水的处理，发现在喹啉浓度为300mg/L、HRT 24h、温度30℃条件下，MBBR反应器中喹啉去除率强化后由65.6±2.1%增加到了99.4±0.4%，且通入实际焦化废水后系统对喹啉、苯酚及COD去除率分别高达99.9%、99.0%和89.0%。

本发明适合用于含喹啉废水的处理，应用前景广阔，具有良好的实际应用价值和社会效益。

附图说明

图1表示三株不同菌株（LV1、LV1’、LV1’’）的喹啉降解性能。

图2表示喹啉降解菌株LV1的菌落形态。

图3表示以喹啉为唯一碳源菌株LV1的细胞生长和降解特性曲线。

图4表示温度对菌株LV1去除喹啉的影响。

图5表示溶解氧对菌株LV1去除喹啉的影响。

图6表示pH对菌株LV1去除喹啉的影响。

图7表示不同喹啉初始浓度对菌株LV1去除喹啉的影响。

图8a表示外施不同碳源（丙酮酸）对菌株LV1去除喹啉的影响。

图8b表示外施不同碳源（柠檬酸钠）对菌株LV1去除喹啉的影响。

图8c表示外施不同碳源（乙酸钠）对菌株LV1去除喹啉的影响。

图9a表示不同重金属（Zn²⁺）对菌株LV1去除喹啉的影响。

图9b表示不同重金属（Cd²⁺）对菌株LV1去除喹啉的影响。

图10a表示菌株LV1用于强化实际焦化废水（喹啉）的处理。

图10b表示菌株LV1用于强化实际焦化废水（苯酚）的处理。

图10c表示菌株LV1用于强化实际焦化废水（COD）的处理。

图10d表示菌株LV1强化处理实际焦化废水时的pH变化。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

下述实施例中，无特殊说明，均为常规方法。实施例中喹啉浓度的测量采用紫外分光光度法，溶解氧采用便携式溶解氧仪（H98193，Hanna）进行测定，COD采用重铬酸钾法测定，pH采用pH计（PB-10，Sartorius）进行测量，OD₆₀₀采用可见分光光度计在波长600nm处进行测量，pH调节采用2mol/L的盐酸和2mol/L的NaOH。实施例中使用的各种单位，均统一采用国家标准。

实施例1

喹啉降解菌株LV1的筛选如下：

（1）、从山西省太原市耿阳焦化厂好氧池中取得污水水样。首先，取10mL水样将其放入含90mL富集培养基的250mL锥形瓶中，富集培养基配方为蛋白胨10g/L、酵母膏5g/L、NaCl 10g/L，pH=7.0。然后用无菌呼吸密封膜将瓶口密封，将其放入30℃和120rpm的摇床中富集细菌悬浮液。培养2d后，从富集培养基中取2mL细胞悬液转入初始喹啉浓度为300mg/L的100mL无菌喹啉去除培养基中，喹啉去除培养基配方为K₂HPO₄·3H₂O 0.75g/L、NaH₂PO₄·2H₂O 0.25g/L、MgSO₄·7H₂O 0.05g/L、NaCl 0.12g/L、MnSO₄·4H₂O 0.01g/L、FeSO₄·7H₂O0.01g/L，pH=7.0。在30℃和120rpm条件下选择性培养喹啉降解菌15h。

（2）、移取上述混合菌菌液1mL进行10⁻¹~10⁻⁹梯度稀释，分别取10⁻³、10⁻⁶和10⁻⁷各100μL菌液涂布含相应底物（喹啉300mg/L）的固体喹啉去除培养基上，置于培养箱中培养2~4d，培养箱温度设置为30℃。当固体平板上长满肉眼可见的菌落时挑取长势较好的单菌落，在固体琼脂平板上提取不同形态的单个菌落进行培养，重复三次获得三株纯化菌（LV1、LV1’、LV1’’）。最后，采用超低温冻结法或者低温固体斜面保藏法两种方法保藏上述菌株。

（3）、将纯化得到的三株菌LV1、LV1’、LV1’’接种到含有100mL喹啉去除培养基（喹啉浓度为300mg/L）的250mL锥形瓶中进行活化，培养温度为30℃、摇床转速120rpm，直到菌株生长到对数期（OD₆₀₀≈0.3）。将活化好的菌悬浮液取2mL接入新鲜喹啉去除培养基中（喹啉浓度为300mg/L），在30℃、摇床转速120rpm条件下研究其喹啉降解性能。通过定时取样方式测定在不同时间段的喹啉和COD去除率。同时，考察外加2g/L的丙酮酸钠为外施碳源时喹啉的去除率。实验结果见附图1。以喹啉为唯一的碳源、氮源的条件下，48h内三株菌对喹啉的去除率分别为100%、76.5%、53.2%，对COD的去除率分别为93.6%、65.3%、48.2%，且当加入2g/L丙酮酸钠作为额外碳源时，LV1、LV1’、LV1’’的喹啉去除率变为99.8%、42.8%、27.6%。结果表明：外施碳源对菌株LV1的喹啉降解无明显抑制，且菌株LV1对喹啉和COD降解效果良好，选取LV1菌为目标菌。

实施例2

喹啉降解菌株LV1的鉴定如下：

将喹啉降解菌LV1接种到固体琼脂平板培养基上，培养基配方为琼脂1.8%、K₂HPO₄·3H₂O 0.75g/L、NaH₂PO₄·2H₂O 0.25g/L、MgSO₄·7H₂O 0.05g/L、NaCl 0.12g/L、MnSO₄·4H₂O 0.01g/L、FeSO₄·7H₂O 0.01g/L，pH=7.0，30℃生化培养48h。喹啉降解菌株LV1的菌落形态如图2所示，菌落呈乳白色、表面光滑、形状为有规则的圆形、中间微凸起形态。

喹啉降解菌株LV1的革兰氏染色结果发现经过染色的菌体颜色变为红色，表明菌株LV1为革兰氏阴性菌。

喹啉降解菌株LV1的16S rDNA测序碱基序列如附序列表所示，将序列提交到NCBI网站的GenBank数据库分析，通过Blast同源性分析表明，菌株LV1与假单胞菌属关系密切，且与菌株Pseudomonas citronellolis strain 3EF5序列同源性高达100%，因此确定菌株LV1为香茅醇假单胞菌（Pseudomonas Citronellolis）。该菌株于2020年9月17日保藏于位于北京中国科学院微生物研究所的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，保藏中心登记号为CGMCC NO. 20663。

实施例3

喹啉降解菌株LV1的喹啉降解性能如下：

工作液是从保存的菌株LV1中提取出纯化菌，并将其在含有100mL（含有喹啉浓度为300mg/L）喹啉去除培养基（同实施例1）的250mL锥形瓶中进行活化，培养温度为30℃、摇床转速120rpm，直到菌株生长到对数期（OD₆₀₀≈0.3）。

以喹啉（300mg/L）为唯一碳源的喹啉去除培养基（同实施例1），取2mL工作液（如上）接种到上述100mL培养基中，以封口膜密封，至于摇床在30℃和120rpm条件下研究了菌株LV1的降解性能，结果如图3所示。在开始的6h内，菌株LV1生长缓慢，几乎没有喹啉降解。然而在接下来的12h内，OD₆₀₀从0.02迅速增加到0.35，达到了最大生长率0.027/h，表明菌株LV1进入了快速生长阶段。同时，随着菌株LV1的生长喹啉从307.64mg/L急剧下降到0.10mg/L，说明喹啉的降解与细胞生长密切相关。经18h后，喹啉的去除率达到99.9%，平均去除率为25.6mg/L/h。此外，菌株LV1对COD的去除效果与喹啉类似，在18h内去除率可达93.6%，表明该菌株不仅对喹啉有高的去除率，且对喹啉代谢的中间体也具有良好的去除能力。

实施例4

喹啉降解菌株LV1在不同温度条件下的喹啉降解实验如下：

以喹啉作为唯一碳源，喹啉浓度为300mg/L、pH=7的喹啉去除培养基（同实施例1），取2mL工作液（同实施例3）接种到上述100mL培养基中，以封口膜密封，置摇床中将温度分别调节至15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃条件下培养48h，间隔取样，测定在不同温度下菌株喹啉降解情况。

结果如图4所示，研究结果显示在15℃和40℃下几乎没有喹啉的去除并且菌株几乎无生长，但在20℃、25℃、30℃、35℃下，可以明显看到细胞的生长和喹啉的去除，且30℃和35℃时15h喹啉去除率分别达到了47.5%和38.5%，18h分别达到了100%、99.6%，而在20℃和25℃时，15h喹啉去除率分别为15.3%和33.5%，18h喹啉去除率分别为16.4%和89.0%。因此，该菌株对喹啉的去除效果最佳温度为30~35℃。

实施例5

喹啉降解菌株LV1在不同溶解氧条件下的喹啉降解实验如下：

以喹啉作为唯一碳源，喹啉浓度为300mg/L、pH=7的喹啉去除培养基（同实施例1），取2mL工作液（同实施例3）接种到上述100mL培养基中，以封口膜密封，置摇床中30℃将摇床转速分别调节为40rpm（DO 2.48mg/L）、80rpm（DO 3.25mg/L）、120rpm（DO 4.69mg/L）、160rpm（DO 5.73mg/L）、200rpm（DO 6.99mg/L）培养48h，间隔取样，测定在不同溶解氧下菌株喹啉降解情况。

结果如图5所示，研究结果显示与在40rpm（2.48mg/L）和80rpm（3.25mg/L）振荡速度下的菌株LV1的降解性能相比，在120rpm（DO 4.69mg/L）的振荡速度下，喹啉去除都显著提高。当摇动速度高于120rpm时，观察到细胞生长和喹啉去除几乎没有显著差异（p>0.05）。考虑到经济性，选择溶解氧为4.69mg/L为菌株LV1的优选溶解氧。

实施例6

喹啉降解菌株LV1在pH条件下的喹啉降解实验如下：

以喹啉作为唯一碳源，喹啉浓度为300mg/L的喹啉去除培养基（同实施例1），初始pH用2mol/L的盐酸和2mol/L的NaOH来调节至4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0。取2mL工作液（同实施例3）接种到上述100mL培养基中，以封口膜密封，置摇床中30℃、120rpm培养48h，间隔取样，测定在不同pH下菌株喹啉降解情况。

结果如图6所示，研究结果显示在初始pH为4和10时，几乎没有喹啉去除，在pH值为7~9的条件下，菌株LV1对喹啉的去除率超过99.0%。因此，该菌株的适pH为7~9。

实施例7

喹啉降解菌株LV1在不同喹啉初始浓度下的喹啉降解实验如下：

以喹啉作为唯一碳源氮源、pH=7、摇床转速为120rpm、温度30℃条件下，将喹啉去除培养基（同实施例1）的初始喹啉浓度分别被设置为100mg/L、300mg/L、500mg/L、700mg/L、900mg/L、1200mg/L、1500mg/L。实验在以喹啉作为唯一碳源，取2 mL工作液（同实施例3）接种到上述新鲜的100 mL培养基中，于30℃、pH=7、120rpm培养条件下培养48h，间隔取样，测定在不同喹啉初始浓度下菌株喹啉降解情况。

结果如图7所示，研究结果表明当喹啉初始浓度为100mg/L、300mg/L、500mg/L、700mg/L、900mg/L、1200mg/L时，菌株LV1分别在8h、18h、18h、24h、30h、36h完全去除喹啉。当初始喹啉浓度为1500mg/L时，菌株LV1在48h内对喹啉的去除率为54.1%，但继续培养到60h时喹啉即被完全去除（图中没有显示数据），这表明了菌株LV1处理高浓度喹啉废水的优越性。

实施例8

喹啉降解菌株LV1在不同外施碳源条件下的喹啉降解实验如下：

实验在喹啉浓度为300mg/L、pH=7的喹啉去除培养基（同实施例1）中进行，通过添加不同浓度（1g/L、2g/L、3g/L）的丙酮酸钠、柠檬酸钠和乙酸钠来研究外加碳源对菌株LV1喹啉降解性能的影响。取2mL工作液（同实施例3）接种到上述新鲜的100mL培养基中，于30℃、pH=7、120rpm培养条件下培养48h，间隔取样，测定不同外施碳源下菌株喹啉降解情况。

从图8a中可以看出，当丙酮酸钠浓度为1g/L、2g/L和3g/L时，15h喹啉去除率均达到98%以上，与没有添加丙酮酸钠的对照组的喹啉去除率（15h，39.5%）相比，明显促进了喹啉的去除效果，说明菌株LV1前期利用丙酮酸钠快速生长。不同浓度的碳源对喹啉去除的影响基本无区别，说明在1g/L~3g/L的浓度范围内，丙酮酸钠可以促进喹啉降解。

从图8b中可以看出，在18h时，无柠檬酸钠与分别加入1g/L、2g/L和3g/L柠檬酸钠时的喹啉浓度分别为0.05mg/L、0.05mg/L、0.12mg/L、0.13mg/L，去除率分别为99.9%、99.9%、97.9%、98.0%。而在15h内，加入1g/L柠檬酸钠时喹啉去除率已达96.0%，而未加入或分别加入2g/L、3g/L时的去除率分别为38.7%、50.9%和28.5%，证明加入1g/L乙酸钠时，促进了喹啉的去除。当分别加入2g/L、3g/L与无柠檬酸钠加入时相比喹啉去除率差别较小，且加入3g/L时，降解速率略微下降。

从图8c中可以看出，在18h内，无乙酸钠添加与分别加入1g/L、2g/L、3g/L乙酸钠时喹啉去除率分别可达99.7%、99.9%、85.1%、82.8%，可看出加入1g/L乙酸钠时促进了喹啉的去除。而2g/L、3g/L乙酸钠加入后喹啉去除率减小，说明适量的乙酸钠可促进喹啉降解，超出此浓度将不再促进甚至会抑制。

实施例9

重金属离子对菌株LV1的喹啉降解影响如下：

以Zn²⁺和Cd²⁺两种重金属离子为研究对象，喹啉初始浓度为300mg/L喹啉去除培养基（同实施例1）中研究了Zn²⁺和Cd²⁺对菌株LV1喹啉降解性能的影响，重金属离子浓度分别调整为0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L和50mg/L。取2mL工作液（同实施例3）接种到上述新鲜的100mL培养基中，于30℃、pH=7、120rpm培养条件下培养48h，间隔取样，测定不同重金属对菌株喹啉降解情况的影响。

从图9a中可以看出，在Zn²⁺浓度为10~50 mg/L时，OD₆₀₀在不同时间点的值与对照组（0mg/L Zn²⁺）的相比几乎没有显着性差异，且在18h内菌株LV1完全去除了喹啉，这说明Zn²⁺在50mg/L范围内，对菌株LV1的生长和喹啉去除影响不明显。且48h之内，Zn²⁺在0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、50mg/L时的最大去除率分别为91.7%、92.9%、91.7%、91.3%、88.1%，可知不同浓度Zn²⁺对喹啉降解的影响差别较小。

从图9b中可以看出，当菌株LV1在10mg/L Cd²⁺浓度时生长良好，且10mg/L Cd²⁺时OD₆₀₀的最大值（OD₆₀₀≈0.36）高于对照组（OD₆₀₀≈0.33），同时，菌株LV1在18h内降解了300mg/L喹啉，去除率达到了100%，降解速率相比0mg/L时也较大。说明在10mg/L Cd²⁺浓度下可促进喹啉降解。相反，介质中较高浓度的Cd²⁺延迟了喹啉的完全去除，这是由于高浓度Cd^{2 +}的延滞期长度增加所致。而且，当Cd²⁺浓度为50mg/L时，LV1菌株几乎没有生长，表明喹啉的去除几乎停止在50mg/L的Cd²⁺上。

实施例10

菌株LV1应用于强化实际焦化废水的处理如下：

首先将焦化厂的好氧活性污泥驯化后加入到MBBR反应器中（有效体积4L，内径16cm×高35cm），将含有100mg/L喹啉和1000mg/L乙酸钠的合成废水泵入反应器，水力停留时间（HRT）控制在24h，连续培养5天，按喹啉与乙酸钠浓度配比为1：10每天更换新鲜合成废水；接下来每天将喹啉浓度调整为200mg/L，乙酸钠为500mg/L，连续培养5d，按照喹啉与醋酸钠浓度配比2:5每天更换新鲜合成废水；最后将喹啉和乙酸钠浓度分别调整为300mg/L和0mg/L。同样每天更换新鲜合成废水连续培养，直到出水喹啉浓度和COD浓度达到稳定则挂膜成功，表明此时反应器在稳定运行。此时喹啉进水浓度为300mg/L，出水喹啉浓度为100±5mg/L，喹啉去除效率稳定在65.6±2.1%左右。

在反应器稳定运行第28d，以4%（v/v）的投加比将活化后LV1菌液（OD₆₀₀≈0.3）加入反应器中，培养1d后，将废水全部排出，换成新鲜合成废水，继续培养。所述合成废水：喹啉0.30g/L、K₂HPO₄·3H₂O 0.75g/L、NaH₂PO₄·2H₂O 0.25g/L、MgSO₄·7H₂O0.05g/L、NaCl0.12g/L、MnSO₄·4H₂O 0.01g/L、FeSO₄·7H₂O 0.01g/L，pH=7.0。当强化稳定运行后，喹啉去除效率保持在99%以上，菌株LV1成功强化了喹啉的降解。

当将实际焦化废水添加到反应器中，废水中喹啉、苯酚、COD的降解及pH的变化情况如图10a至图10d所示。从图10a中可以看出，添加实际废水后的前5d喹啉去除率略有波动，可能是菌群生长环境的改变，使菌群经历了几天的适应期。加入实际废水第6d即整个运行过程的第107d后出水喹啉浓度逐渐达到了稳定，去除率基本保持在99.9%，此时菌群适应了改变的环境，喹啉去除率明显提高。说明MBBR系统对实际废水中喹啉的去除效果依然较好。系统对苯酚的去除能力如图10b所示，结果表明，苯酚从201.7±2.0mg/L被降解到0.1±0.02mg/L，去除率在99.0%以上，表明该系统不仅对喹啉具有良好的降解能力，而且对苯酚的降解能力也较好。从图10c中可以看出，废水中COD的浓度约为1398±5.0mg/L，经过24h反应出水COD浓度降为150±2.0mg/L，虽然本研究未检测废水中所有的有机物种类，但COD高的去除率（去除率可达89.0%）可表明系统可去除废水中绝大部分的有机物质。菌株LV1强化处理实际焦化废水时的pH变化情况如图10d所示，结果发现进水pH为7.4左右，经过一系列的反应使出水pH略有降低。综上所述，该菌株LV1可应用于焦化废水中并具有可去除喹啉、苯酚等有机物的实际功能，具有工业化推广使用的应用前景。本发明将该菌株应用到含有喹啉的实际焦化废水的处理工艺中，实现了喹啉的有效去除，去除率高达99.9%，在含喹啉污水处理过程中具有广阔的应用前景。

以上所述仅为本发明的实施例，并不因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

<110>太原理工大学

<120>一种喹啉降解菌株及其在含喹啉废水中的应用

<160>1

<210>1

<211>1453

<212>DNA

<213>香茅醇假单胞菌（Pseudomonas Citronellolis）

<220>

<223>喹啉的生物降解

<400>1

ACGCTGGCGG CAGGCCTAAC ACATGCAAGT CGAGCGGATG AAGGGAGCTT GCTCCCGGAT 60

TCAGCGGCGG ACGGGTGAGT AATGCCTAGG AATCTGCCTG GTAGTGGGGG ACAACGTTCC 120

GAAAGGAGCG CTAATACCGC ATACGTCCTA CGGGAGAAAG TGGGGGATCT TCGGACCTCA 180

CGCTATCAGA TGAGCCTAGG TCGGATTAGC TAGTAGGTGG GGTAATGGCT CACCTAGGCG 240

ACGATCCGTA ACTGGTCTGA GAGGATGATC AGTCACACTG GAACTGAGAC ACGGTCCAGA 300

CTCCTACGGG AGGCAGCAGT GGGGAATATT GGACAATGGG CGAAAGCCTG ATCCAGCCAT 360

GCCGCGTGTG TGAAGAAGGT CTTCGGATTG TAAAGCACTT TAAGTTGGGA GGAAGGGCAG 420

TAAGTTAATA CCTTGCTGTT TTGACGTTAC CAACAGAATA AGCACCGGCT AACTTCGTGC 480

CAGCAGCCGC GGTAATACGA AGGGTGCAAG CGTTAATCGG AATTACTGGG CGTAAAGCGC 540

GCGTAGGTGG TTTGGTAAGA TGGATGTGAA ATCCCCGGGC TCAACCTGGG AACTGCATCC 600

ATAACTGCCT GACTAGAGTA CGGTAGAGGG TGGTGGAATT TCCTGTGTAG CGGTGAAATG 660

CGTAGATATA GGAAGGAACA CCAGTGGCGA AGGCGACCAC CTGGACTGAT ACTGACACTG 720

AGGTGCGAAA GCGTGGGGAG CAAACAGGAT TAGATACCCT GGTAGTCCAC GCCGTAAACG 780

ATGTCGACTA GCCGTTGGGA TCCTTGAGAT CTTAGTGGCG CAGCTAACGC GATAAGTCGA 840

CCGCCTGGGG AGTACGGCCG CAAGGTTAAA ACTCAAATGA ATTGACGGGG GCCCGCACAA 900

GCGGTGGAGC ATGTGGTTTA ATTCGAAGCA ACGCGAAGAA CCTTACCTGG CCTTGACATG 960

TCCGGAATCC TGCAGAGATG CGGGAGTGCC TTCGGGAATC GGAACACAGG TGCTGCATGG 1020

CTGTCGTCAG CTCGTGTCGT GAGATGTTGG GTTAAGTCCC GTAACGAGCG CAACCCTTGT 1080

CCTTAGTTAC CAGCACGTTA AGGTGGGCAC TCTAAGGAGA CTGCCGGTGA CAAACCGGAG 1140

GAAGGTGGGG ATGACGTCAA GTCATCATGG CCCTTACGGC CAGGGCTACA CACGTGCTAC 1200

AATGGTCGGT ACAGAGGGTT GCCAAGCCGC GAGGTGGAGC TAATCCCAGA AAACCGATCG 1260

TAGTCCGGAT CGCAGTCTGC AACTCGACTG CGTGAAGTCG GAATCGCTAG TAATCGTGAA 1320

TCAGAATGTC ACGGTGAATA CGTTCCCGGG CCTTGTACAC ACCGCCCGTC ACACCATGGG 1380

AGTGGGTTGC TCCAGAAGTA GCTAGTCTAA CCGCAAGGGG GACGGTTACC ACGGAGTGAT 1440

TCATGACTGG GGG 1453

Claims (7)

1.一种喹啉降解菌株在含有喹啉废水处理中的应用；其中喹啉降解菌株的分类命名为香茅醇假单胞菌（Pseudomonas Citronellolis）LV1，已于2020年09月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC NO. 20663；外施碳源，所述碳源为丙酮酸钠、柠檬酸钠或乙酸钠。

2.根据权利要求1所述的喹啉降解菌株在含有喹啉废水处理中的应用，其特征在于：废水的温度为15~40℃。

3.根据权利要求2所述的喹啉降解菌株在含有喹啉废水处理中的应用，其特征在于：废水的温度为30~35℃。

4.根据权利要求1所述的喹啉降解菌株在含有喹啉废水处理中的应用，其特征在于：废水的溶解氧为2.48~6.99mg/L。

5.根据权利要求4所述的喹啉降解菌株在含有喹啉废水处理中的应用，其特征在于：废水的溶解氧为4.69mg/L。

6.根据权利要求1所述的喹啉降解菌株在含有喹啉废水处理中的应用，其特征在于：废水的pH为7~9。

7.根据权利要求6所述的喹啉降解菌株在含有喹啉废水处理中的应用，其特征在于：废水中喹啉初始浓度低于1500mg/L。

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