CN116376756A - 一种好氧反硝化菌及其在污水处理中的应用 - Google Patents
一种好氧反硝化菌及其在污水处理中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116376756A CN116376756A CN202310226999.0A CN202310226999A CN116376756A CN 116376756 A CN116376756 A CN 116376756A CN 202310226999 A CN202310226999 A CN 202310226999A CN 116376756 A CN116376756 A CN 116376756A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- denitrifying bacteria
- aerobic denitrifying
- aerobic
- nitrogen
- denitrification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 title claims abstract description 40
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 18
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 5
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 claims description 4
- 238000009360 aquaculture Methods 0.000 claims description 2
- 244000144974 aquaculture Species 0.000 claims description 2
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 claims description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims 1
- JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N ON=O.ON=O.ON=O.N Chemical compound ON=O.ON=O.ON=O.N JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 9
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 17
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 10
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 9
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 4
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000191043 Rhodobacter sphaeroides Species 0.000 description 2
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 2
- 230000006799 invasive growth in response to glucose limitation Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 229910019629 (NH4)6Mo7O2·4H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000607534 Aeromonas Species 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 230000004544 DNA amplification Effects 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 1
- 241001057811 Paracoccus <mealybug> Species 0.000 description 1
- 101710144092 Periplasmic nitrate reductase Proteins 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000000246 agarose gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 101150044508 key gene Proteins 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 239000002068 microbial inoculum Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 101150004639 nirK gene Proteins 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 210000005239 tubule Anatomy 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明属于环境微生物技术领域，公开了一种好氧反硝化菌及其在污水处理中的应用。该好氧反硝化菌命名为Pseudogemmobacter sp.HD‑WL‑001，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏单位地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为GDMCC NO：63058。该好氧反硝化菌具备良好的好氧反硝化性能，尤其对于亚硝态氮具有很好的去除效果，因而在含氮污水处理领域有着广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于环境微生物技术领域，具体涉及一种好氧反硝化菌及其在污水处理中的应用。
背景技术
传统的生物脱氮包括好氧硝化和缺氧反硝化两个过程，即首先在好氧条件下，亚硝化细菌将氨氮氧化为亚硝酸盐，而后硝化细菌将亚硝酸氮进一步氧化为硝酸氮。随后在缺氧条件下，反硝化菌将硝酸氮或亚硝酸氮还原成气体氮或者N2O。
但随着研究的深入，人们发现好氧反硝化菌在好氧和厌氧条件下均能进行反硝化反应。好氧反硝化反应具有以下优点：(1)在有氧条件下进行反硝化，使得同步硝化反硝化(SND)成为可能；(2)硝化反应的产物可直接成为反硝化反应的底物，避免了培养过程亚硝酸盐和硝酸盐的积累对硝化反应的抑制，加速了硝化和反硝化进程。同时，反硝化可以补偿硝化反应消耗的碱度，维持了反应系统pH值稳定，从而降低操作难度和运行成本；(3)大部分好氧反硝化菌适应性较强、生长速度快、产量高并且对溶解氧浓度要求较低，反硝化速度快且彻底，适合治理大面积氮污染水域。因此，好氧反硝化菌逐渐成为含氮水体治理中的热点研究对象。
截止目前，已报道过的好氧反硝化细菌主要包括Pseudomonas菌属、Bacillus菌属、Aeromonas菌属和Paracoccus菌属等。其中大部分好氧反硝化菌能高效地转化硝态氮到亚硝态氮，而未能彻底去除亚硝态氮，导致总氮的去除能力有限。本发明提供的好氧反硝化菌是一种具有良好脱氮性能的微生物新种，可广泛地用于环境治理。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种好氧反硝化菌及其在污水处理中的应用。该好氧反硝化菌具备良好的好氧反硝化性能，尤其对于亚硝态氮具有很好的去除效果，因而在含氮污水处理领域有着广阔的应用前景。
本发明提供了一种好氧反硝化菌，命名为Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏单位地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏时间：2022年12月20日，保藏编号为GDMCC NO：63058。
该菌种属于革兰氏阴性杆菌，好氧菌，呈杆状或短杆状，无芽孢；在LB培养基平板上的菌落为灰白色(表面微红)、圆形、凸起、表面光滑湿润、不透明、边缘齐整；有着良好的好氧反硝化性能；基因测序和比对结果证实该菌种属于微生物新种。
优选地，所述好氧反硝化菌的16S rDNA序列如SEQ ID NO:1所示。
5’-GGTTAGCGCACGGCCGTCGGGTAAACCCAATTCCCATGGTGTGACGGGCGGTG TGTACAAGGCCCGGGAACGTATTCACCGCGTCATGCTGTTACGCGATTACTAGCGATTCCGACTTCATGGGGTCGAGTTGCAGACCCCAATCCGAACTGAGATGGCTTTTTGGGATTAACCCATTGTCACCACCATTGTAGCACGTGTGTAGCCCAACCCGTAAGGGCCATGAGGACTTGACGTCATCCACACCTTCCTCCGGCTTATCACCGGCAGTTCTTTCAGAGTGCCCAACTGAATGATGGCAACTGAAAGTGTGGGTTGCGCTCGTTGCCGGACTTAACCGAACATCTCACGACACGAGCTGACGACAGCCATGCAGCACCTGTGTTGTATCCAGCCGAACTGAAGGAACCATCTCTGGAACCGCGATACACATGTCAAGGGTTGGTAAGGTTCTGCGCGTTGCTTCGAATTAAACCACATGCTCCACCGCTTGTGCGGGCCCCCGTCAATTCCTTTGAGTTTTAACCTTGCGGCCGTACTCCCCAGGCGGAATGCTTAATCCGTTAGGTGTGACACCGAATAGCATGCTACCCGACGTCTGGCATTCATCGTTTACGGCGTGGACTACCAGGGTATCTAATCCTGTTTGCTCCCCACGCTTTCGCACCTCAGCGTCAGTATCGAGCCAGTGAGCCGCCTTCGCCACTGGTGTTCCTCCGAATATCTACGAATTTCACCTCTACACTCGGAATTCCACTCACCTCTCTCGAACTCAAGACCAGGAGTTTTGAAGGCAGTTCCGAGGTTGAGCCCCGGGATTTCACCCCCAACTTTCTGGTCCGCCTACGTGCGCTTTACGCCCAGTAATTCCGAATAACGCTAGCCCCCTCCGTATTACCGCGGCTGCTGGCACGGAGTTAGCCGGGGCTTCTTTACTGGGTACAGTCATTATCTTCCCCAGCGAAAGAGCTTTACAACCCTAAGGCCTTCATCGCTCACGCGGCATGGCTAGATCAGGCTTGCGCCCATTGTCTAAGATTCCCCACTGCTGCCTCCCGTAGGAGTCTGGGCCGTGTCTCAGTCCCAGTGTGGCTGGTCATCCTCTCAAACCAGCTATGGATCGTCGCCTTGGTGAGCCATTACCTCACCAACTAGCTAATCCAACGCGGGCCGATCTTTTGCCGATAAATCTTTCCTCCGAAGAGCACATTCGGTATTACTCCCAGTTTCCCGAGGCTATTCCGAAGCAAAAGGTACGTTCCCACGCGTTACTCACCCGTCCGCCACTACACCCGAAGGTGCCGTTCGACTTGC-3’(SEQ ID NO:1)。
优选地，所述好氧反硝化菌的生长温度为4-40℃。
更优选地，所述好氧反硝化菌的最适生长温度为25-30℃。
本发明还提供了上述好氧反硝化菌在污水处理中的应用。
优选地，所述污水为含氮污水。
更优选地，所述含氮污水选自养殖废水、工业废水或生活污水。
本发明还提供了一种水体净水菌剂，包含上述好氧反硝化菌。
本发明还提供了一种含氮污水的处理方法，包括以下步骤：在含氮污水中加入上述好氧反硝化菌进行水体脱氮处理。
优选地，所述脱氮处理中，水体的溶解氧控制为3-6mg/L。
优选地，所述脱氮处理中，水体的pH控制为7-7.8。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明所提出的反硝化细菌属于红杆菌科、假花蕾杆菌属(Pseudogemmobactersp.)的微生物新种，并显示出高效的好氧反硝化性能，尤其对亚硝态氮具有良好的去除效果。将其应用于含氮水体的治理，能够对亚硝态氮起到良好的去除效果，且不会积累氨氮和硝态氮，无二次污染。
附图说明
图1为好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001在固体平板上的菌落形态图。
图2为好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001在光学显微镜下(×100)的照片。
图3为好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001的系统进化树。
图4为好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001的亚硝酸盐氧化还原酶基因NirK的PCR扩增鉴定电泳图。
图5为好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001的生长曲线。
图6为好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001的亚硝态氮、氨氮去除效能。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例仅为本发明的优选实施例，对本发明要求的保护范围不构成限制作用，任何未违背本发明的精神实质和原理下所做出的修改、替代、组合，均包含在本发明的保护范围内。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
生物材料保藏说明
本发明提供的好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001，保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏单位地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏时间：2022年12月20日，保藏号为GDMCC NO：63058。
实施例1：好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001的分离
好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001的具体分离试验如下：
1.富集培养：取污水处理厂活性污泥10mL接种至含有90mL好氧反硝化菌筛选培养基的250mL三角瓶中，28℃、180rpm培养6d，进行脱氮菌的富集。对以上培养6d后的培养物，取5mL转接到新的含有反硝化菌筛选培养基的三角瓶中，28℃、180rpm培养6d，进行二次富集。
上述好氧反硝化菌筛选培养基的配制如下：乙酸钠，3g/L；Na2HPO4·7H2O，0.75g/L；MgSO4·7H2O，0.2g/L；NaNO2，0.25g/L；NH4Cl，0.3g/L；KH2PO4，0.25g/L，微量元素，1mL/L。
其中微量元素为：EDTA，50g/L；ZnSO4，2.2g/L；CaCl2，5.5g/L；MnCl2·4H2O，5.06g/L；FeSO4·7H2O，5.0g/L；(NH4)6Mo7O2·4H2O，1.1g/L；CuSO4·5H2O，1.57g/L；CoCl2·6H2O，1.61g/L。
2.对上述二次富集的培养物稀释涂布平板法涂布于固体培养基平板中(固体培养基为上述好氧反硝化菌筛选培养基基础上加1.5％琼脂)，倒置于28℃恒温培养箱中培养2～3天后，分别选取不同形态、菌落清晰的典型菌落，标记并挑取单个菌落进行划线纯化，挑取纯化的菌株，接种到含杜氏小管的反硝化培养基中，28℃培养观察产气情况，产气说明能将亚硝酸盐转化为气体产物。最后挑取纯化后的单一菌落，转接扩大培养后保存甘油管；上述所有操作均在无菌条件下进行。
实施例2：菌株鉴定
1.经细菌染色和形态学鉴定，实施例1所得菌株属于革兰氏阴性杆菌，好氧菌，呈杆状或短杆状，无芽孢；在LB培养基平板上的菌落为灰白色(表面微红)、圆形、凸起、表面光滑湿润、不透明、边缘齐整。图1所示为该菌株在固体平板上的菌落形态图，图2所示为该菌株在光学显微镜下(×100)的照片。
2.用基因组提取试剂盒提取实施例1中菌株的基因组DNA，用细菌16S rRNA基因扩增通用引物27F/1492R扩增得到PCR产物，并送至深圳华大基因科技有限公司广州分公司进行序列测序，测序结果提交Genbank中进行同源性比对分析，构建得到相应系统进化树(如图3所示)，结果表明其与菌株Pseudogemmobacter hezensis的16S rDNA序列相似性最高，相似度为98.6％。基于以上结果分析，初步鉴定该菌株为Pseudogemmobacter sp.，分类学命名为红杆菌科、假花蕾杆菌属Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001。
3.提取菌株Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001基因组DNA，送至美格生物科技有限公司进行全基因组测定，全基因组序列比对分析结果表明，Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001与Pseudogemmobacter bohemicus Cd-10之间的平均核酸相似度(ANI)是85.99％，与Pseudogemmobacter hezensis D13-10-4-6之间的ANI值是83.74％。ANI是鉴定细菌基因组亲缘关系远近最强有力的测量指标之一，当ANI>95％时表示两个基因组属于同一个物种。以上结果显示Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001属于微生物新种。
实施例3：反硝化功能基因NirK的PCR扩增鉴定和验证
分析基因组信息可以发现，Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001含有反硝化代谢通路，包括相关反硝化途径关键基因NirK。以菌株基因组DNA为模板，用NirK基因常规引物nirK1F/nirK 5R：5’-GG(A/C)ATGGT(G/T)CC(C/G)TGGCA-3’，5’-GCCTCGATCAG(A/G)TT(A/G)TGG-3’进行PCR扩增，得到的扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳分析，结果如图4所示，可见大小为525bp的目标条带；此外将PCR扩增产物至深圳华大基因科技有限公司广州分公司进行序列测序，测序结果提交Genbank中进行同源性比对分析，结果分析表明扩增序列为反硝化功能基因NirK序列。
实施例4：好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001脱氮效能测定
将含有好氧反硝化菌Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001的菌悬液按照1％接种量接种至pH值为7.5的好氧反硝化培养基(与实施例1中好氧反硝化培养基组成相同，以模拟含氮废水)中，控制溶解氧在3-6mg/L的区间内，于28℃，180rpm条件下培养24h。每隔2h取培养液，一部分用于测定OD600，其余培养液离心(10000rpm，5min)后，分别在第1天、第2天、第3天取上清液测定氨氮、亚硝态氮的含量。
从图5-6中可以看出，Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001在好氧反硝化培养基中生长状态良好，并体现出良好的好氧反硝化效果。其中亚硝态氮在第1天的去除率便高于90％，第2天去除率达100％；在起始氨氮为0.3g/L的条件下，第3天氨氮去除率约为42％；整个反应过程中始终未检测到硝酸盐的累积。
传统反硝化理论认为，由于溶解氧会与硝酸盐氮竞争电子受体，溶解氧(DO)的存在会对反硝化过程起到抑制作用，从而抑制反硝化的进行。但好氧反硝化理论的提出改变了传统观念，其理论认为由于菌体中存在周质硝酸盐还原酶，因此菌株可利用硝态氮和氧气同时作为电子受体进行协同呼吸。本发明中的Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001在DO为3-6mg/L的条件下仍能进行明显的反硝化反应。综上，Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001具有良好的好氧反硝化性能，且不积累氨氮和硝态氮，无二次污染。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.一种好氧反硝化菌，其特征在于，命名为Pseudogemmobacter sp.HD-WL-001，其保藏编号为GDMCC NO：63058。
2.根据权利要求1所述的好氧反硝化菌，其特征在于，所述好氧反硝化菌的16S rDNA序列如SEQ ID NO:1所示。
3.根据权利要求1所述的好氧反硝化菌，其特征在于，所述好氧反硝化菌的生长温度为4-40℃。
4.权利要求1-3中任一项所述的好氧反硝化菌在污水处理中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述污水为含氮污水。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述含氮污水选自养殖废水、工业废水或生活污水。
7.一种水体净化菌剂，其特征在于，包含权利要求1-3中任一项所述的好氧反硝化菌。
8.一种含氮污水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：在含氮污水中加入权利要求1-3中任一项所述的好氧反硝化菌进行水体脱氮处理。
9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述脱氮处理中，水体的溶解氧控制为3-6mg/L。
10.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述脱氮处理中，水体的pH控制为7-7.8。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310226999.0A CN116376756B (zh) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | 一种好氧反硝化菌及其在污水处理中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310226999.0A CN116376756B (zh) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | 一种好氧反硝化菌及其在污水处理中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116376756A true CN116376756A (zh) | 2023-07-04 |
| CN116376756B CN116376756B (zh) | 2023-10-03 |
Family
ID=86976038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310226999.0A Active CN116376756B (zh) | 2023-03-09 | 2023-03-09 | 一种好氧反硝化菌及其在污水处理中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116376756B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006166875A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Japan Science & Technology Agency | 脱窒菌株およびこれを用いた硝酸の除去方法 |
| KR20130108763A (ko) * | 2012-03-26 | 2013-10-07 | 서울시립대학교 산학협력단 | 호기적 및 혐기적 탈질세균인 슈도모나스속 엘오씨제이엔파이브 및 슈도모나스속 엘오씨제이엔파이브를 이용한 하수나 폐수의 질산염 제거 |
| CN104293705A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-21 | 北京大学工学院包头研究院 | 一种红细菌属菌株及其菌剂和制备与应用 |
| CN104480045A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-01 | 深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司 | 一株兼具异养硝化功能的高效好氧反硝化菌株及其应用 |
| WO2015046664A1 (ko) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 주식회사 두산에코비즈넷 | 질산화능 및 탈질능이 우수한 알칼리지너스 패칼리스 이비엔-엔에스13(케이씨티씨 12471비피) |
| CN115725439A (zh) * | 2022-07-27 | 2023-03-03 | 安徽大学 | 一种新型异养硝化-好氧反硝化菌及其筛选方法与在废水脱氮方面的应用 |
-
2023
- 2023-03-09 CN CN202310226999.0A patent/CN116376756B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006166875A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Japan Science & Technology Agency | 脱窒菌株およびこれを用いた硝酸の除去方法 |
| KR20130108763A (ko) * | 2012-03-26 | 2013-10-07 | 서울시립대학교 산학협력단 | 호기적 및 혐기적 탈질세균인 슈도모나스속 엘오씨제이엔파이브 및 슈도모나스속 엘오씨제이엔파이브를 이용한 하수나 폐수의 질산염 제거 |
| WO2015046664A1 (ko) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | 주식회사 두산에코비즈넷 | 질산화능 및 탈질능이 우수한 알칼리지너스 패칼리스 이비엔-엔에스13(케이씨티씨 12471비피) |
| CN104293705A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-21 | 北京大学工学院包头研究院 | 一种红细菌属菌株及其菌剂和制备与应用 |
| CN104480045A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-04-01 | 深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司 | 一株兼具异养硝化功能的高效好氧反硝化菌株及其应用 |
| CN115725439A (zh) * | 2022-07-27 | 2023-03-03 | 安徽大学 | 一种新型异养硝化-好氧反硝化菌及其筛选方法与在废水脱氮方面的应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| DUEHOLM S, M. ET AL.: "uncultured bacterium partial 16S rRNA gene, GenBank:LR653107.1", 《GENBANK》, pages 1 * |
| TENGFEI MA ET AL.: "Reclassification of 11 Members of the Family Rhodobacteraceae at Genus and Species Levels and Proposal of Pseudogemmobacter hezensis sp. nov.", 《ORIGINAL RESEARCH》, vol. 13, pages 1 - 14 * |
| 黄传伟 等: "移动床反应器同步硝化反硝化国内研究应用", 《水科学与工程技术》, no. 6, pages 48 - 50 * |
| 黄诗玮 等: "异养硝化-好氧反硝化菌氮代谢特性研究进展", 《生物学杂志》, vol. 40, no. 1, pages 91 - 97 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116376756B (zh) | 2023-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110656059B (zh) | 一株假单胞菌菌株yg8、种子液及其制备方法和应用 | |
| CN109810923B (zh) | 一株用于污水脱氮的好氧反硝化菌sly2-21及其应用 | |
| CN110655198B (zh) | 利用异养硝化-好氧反硝化的副球菌菌株处理含氮废水的方法 | |
| CN109182192B (zh) | 一株好氧反硝化菌hy3-2及其在污水脱氮中的应用 | |
| CN109517770B (zh) | 一株好氧型兼性自养反硝化细菌及其应用 | |
| CN110157639B (zh) | 一种耐受高盐的反硝化菌及其菌剂的制备方法与应用 | |
| CN110964663A (zh) | 一株用于低温污水脱氮的异养硝化细菌及其应用 | |
| CN109943501B (zh) | 一株巨大芽孢杆菌p5-2及其分离方法和应用 | |
| CN112551692B (zh) | 具有好氧反硝化和异养硫氧化功能的盐单胞菌及其应用 | |
| CN112625942B (zh) | 一种好氧反硝化菌及其应用 | |
| CN114703095B (zh) | 一株成都假单胞菌及其在污废水净化领域的应用 | |
| CN113444661A (zh) | 一株新鞘氨醇杆菌及其在废水除磷中的应用 | |
| CN108060101B (zh) | 海洋迪茨氏菌W02-3a及其在脱氮中的应用 | |
| CN110655200B (zh) | 利用假单胞菌菌株yg8处理含氮废水的方法 | |
| JP7055304B2 (ja) | ラクトバチルス・パラファラギニス株ｇｂｗ－ｈｂ１９０３およびその応用 | |
| CN112266885B (zh) | 一种异养硝化好氧反硝化菌y16及其应用 | |
| CN113234626A (zh) | 一种具有异养硝化-好氧反硝化功能的菌株及其应用 | |
| CN111996138A (zh) | 一种还原型菌株Ylb10及在还原Cr（VI）上的应用 | |
| CN111979138A (zh) | 一种异养硝化好氧反硝化菌y15及其应用 | |
| CN116376756B (zh) | 一种好氧反硝化菌及其在污水处理中的应用 | |
| CN114292798B (zh) | 一种厌氧反硝化菌种及其在河道水体修复中的应用 | |
| CN113249270B (zh) | 一株耐盐高自聚集能力的解淀粉芽孢杆菌及其在脱氮中的应用 | |
| CN111621437B (zh) | 分离自猪场氧化塘的旱獭埃希氏菌lm-dk及其应用 | |
| CN113416681A (zh) | 耐低碳高氮的异养硝化-好氧反硝化菌及其应用 | |
| CN113373086A (zh) | 反硝化细菌假单胞菌株jnb12及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |