一种高效硫酸盐还原菌剂及其应用的制作方法

本发明属于环境微生物及废水处理领域，具体涉及一种高效硫酸盐还原菌剂及其应用。

背景技术：

1、硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,srb)是一类以有机化合物(化能异养型)或无机化合物(化能自养型)为电子供体，产生硫化物的原核微生物类群，它不是一个分类学单位，而是对具有相同功能的微生物类群的总称，在细菌域(bacteria)和古细菌域(archaea)的5个门中均有分布，因此有些文献中也将其称为srp(sulfate-reducingprokaryotes，营硫酸盐还原的原核生物)，但由于营硫酸盐还原的古菌无论从丰度上还是从种属的数量上均远少于细菌，所以习惯上仍称其为srb。

2、srb最初是由荷兰生物学家m.w.beijerinck于1895年在研究水质软化时首先发现的，随着对硫化氢的毒性和产生过程的认识，以及对金属腐蚀原因的不断剖析，srb才完全进入了主流生物学界的认识范围，因此早期对srb的研究主要集中于如何防治srb在石油生产环境中形成生物膜以及由这种生物膜所引发的生物腐蚀。但由于多数srb的生长需要厌氧环境(至少需要较低的氧化还原电位)，直到厌氧微生物培养技术以及基于分子生物学的分析手段均成熟之后，srb的研究才开始有了较大的突破。自20世纪60年代起，srb以硫酸盐为底物的代谢方式引起人们的关注，90年代的很多报道总结了srb参与的各种特殊的生命过程，丰富了异养型硫酸盐还原理论，提高了人们对这类特殊生命的认识。目前国内外学者分离得到的硫酸盐还原菌还原能力普遍较低，一般在<1500mg/l的硫酸根浓度下方能生长，鲜有报道具有耐高浓度硫酸盐的菌株。需要继续寻找耐性强、还原能力高的硫酸盐还原菌，以期在具有高浓度硫酸盐污染的废水中得到良好应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种高效硫酸盐还原菌剂及其应用，该菌可应用于硫酸盐类废水的生物强化处理，为降解废水生物处理系统中的硫酸盐类物质提供帮助。

2、本发明的另一个目的是提供该菌株在处理硫酸盐污水中的应用。

3、为了实现本发明的技术目的，本发明的技术方案如下：

4、一种高效硫酸盐还原菌剂，其中的高效硫酸盐还原菌为蒂莫内马赛菌，命名为massilia timonae yjy，现菌株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.25091，该菌株16srdna的基因序列如seq id no：1所示。

5、进一步的，所述高效硫酸盐还原菌具有在无碳源和氮源的情况下降解硫酸盐。

6、进一步的，所述高效硫酸盐还原菌驯化筛选方法，包括以下步骤：

7、(1)菌株的富集培养

8、采用以下培养基进行富集培养，初筛和复筛培养基成分为k2hpo4 0.5g、nh4cl1.0g、na2 so4 0.5g、mgso4﹒7h2o 2.0g、乳酸钠5.0ml、cacl2﹒2h2o 0.1g、feso4﹒7h2o 0.5g、酵母提取物1.0g，加蒸馏水至1000ml，调ph 7.0-7.5，121℃高压蒸汽灭菌20min，待冷凉至55℃，加入硫酸亚铁铵0.5g/l，抗坏血酸0.1g/l；

9、(2)菌种的分离纯化

10、采用厌氧菌分离纯化的方法，或采用双层平板法进行菌种的分离纯化，将步骤(1)的富集培养液制成梯度稀释液，分别移取稀释度的菌液各0.1ml，将菌悬液进行三区分离划线；

11、(3)菌种的驯化

12、通过不断提高底物浓度并检测其耐受性。

13、进一步的，发酵过程中所用的发酵培养基为：k2hpo4 0.5g、nh4cl 1.0g、na2 so40.5g、mgso4﹒7h2o 2.0g、乳酸钠5.0ml、cacl2﹒2h2o 0.1g、feso4﹒7h2o 0.5g、酵母提取物1.0g，加蒸馏水至1000ml，调ph 7.0-7.5，121℃高压蒸汽灭菌20min，待冷凉至55℃，加入硫酸亚铁铵0.5g/l，抗坏血酸0.1g/l。

14、一种高效硫酸盐还原菌剂的应用，上述任一项的高效硫酸盐还原菌剂应用于含有硫酸盐的污染物处理。

15、进一步的，含有硫酸盐的污染物为工业废水、农业废水、废渣或底泥。

16、进一步的，硫酸盐的污染物中的初始硫酸盐浓度不大于3000mg/l。

17、进一步的，高效硫酸盐还原菌剂的添加量为含有硫酸盐的污染物的质量百分比为2-5％。

18、本发明的有益效果是：

19、本发明的硫酸盐还原菌具有高效的硫酸盐废水生物降解处理功能，在无碳源、氮源的情况下，也可快速降解硫酸盐，在温度30-37℃、ph7.0-7.5条件下厌氧培养72h内，对初始浓度为1000-1500mg/l的硫酸盐降解率能达到80％以上，大幅度降低了废水的处理成本，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种高效硫酸盐还原菌剂，其特征在于，其中的高效硫酸盐还原菌为蒂莫内马赛菌，命名为massilia timonae yjy，现菌株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.25091，该菌株16srdna的基因序列如seq id no：1所示。

2.根据权利要求1所述的高效硫酸盐还原菌剂，其特征在于，所述高效硫酸盐还原菌具有在无碳源和氮源的情况下降解硫酸盐。

3.根据权利要求1所述的高效硫酸盐还原菌剂，其特征在于，所述高效硫酸盐还原菌驯化筛选方法，包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的高效硫酸盐还原菌剂，其特征在于，发酵过程中所用的发酵培养基为：k2hpo4 0.5g、nh4cl 1.0g、na2 so4 0.5g、mgso4﹒7h2o 2.0g、乳酸钠5.0ml、cacl2﹒2h2o 0.1g、feso4﹒7h2o 0.5g、酵母提取物1.0g，加蒸馏水至1000ml，调ph 7.0-7.5，121℃高压蒸汽灭菌20min，待冷凉至55℃，加入硫酸亚铁铵0.5g/l，抗坏血酸0.1g/l。

5.一种高效硫酸盐还原菌剂的应用，其特征在于，上述权利要求1至4中任一项的高效硫酸盐还原菌剂应用于含有硫酸盐的污染物处理。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，含有硫酸盐的污染物为工业废水、农业废水、废渣或底泥。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，硫酸盐的污染物中的初始硫酸盐浓度不大于3000mg/l。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，高效硫酸盐还原菌剂的添加量为含有硫酸盐的污染物的质量百分比为2-5％。

技术总结
本发明涉及一种高效硫酸盐还原菌剂及其应用，该硫酸盐还原菌为蒂莫内马赛菌，其命名为Massilia timonae YJY，保藏号为CGMCC NO.25091。通过富集培养、分离纯化，从而获得硫酸盐还原菌单菌株，并验证硫酸盐的降解效果，并通过驯化，提高其降解能力、耐受性，并明确作用产物。该菌株及其菌剂投入到活性污泥厌氧池/缺氧池中，可以有效耐受高负荷或抑制有害物质的冲击，能够利用生化系统中的硫酸盐作为唯一碳氮源，对硫酸盐进行彻底化、无害化还原处理，保证生化系统正常运行。本发明提供的具有高效硫酸盐还原的菌株，为生物处理含硫酸盐物质的废水的研究奠定了物质基础，具有较高的应用价值。

技术研发人员：张心青,马韵升,杨传伦,郭南南,张萧萧,蔡倩倩,潘冬梅,田杰伟,冉新新,范春苗
受保护的技术使用者：黄河三角洲京博化工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13