本发明属于微生物和环境治理与修复,具体涉及一株氨氮同化细菌及其应用。
背景技术:
1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、在自然界中,氮是生命不可或缺的元素,参与蛋白质和核酸的构成,对生态系统的健康发挥着至关重要的作用。然而,当氮以超过自然界净化能力的速率进入水体时,就会引发一系列生态和环境问题。氮污染的来源复杂多样,包括点源排放和非点源排放。点源排放如污水处理厂和工业企业的直接排放,相对容易监管和控制。而非点源排放,如农田径流、城市雨水径流等,则更加难以控制,因为它们涉及广泛的地理区域和多种污染来源。
3、过量的氮营养物质会导致水体富营养化,造成藻类和浮游植物过度生长的现象。这种过度的生长不仅减少了水体的透明度,而且在藻类死亡后,其分解过程会消耗大量的溶解氧,造成水体缺氧,进而影响水中其他生物的生存,甚至导致鱼类和其他水生生物的大量死亡。水体中氮的增加还会促进有害藻类的生长,其中一些藻类能产生对人类和动物有毒的毒素。这些毒素可以通过饮用水和食物链进入人体,对人类健康构成严重威胁。此外,氮污染还会破坏水体的生态平衡,改变生物多样性。原本多样化的水生生态系统会因为某些物种对富营养化条件的适应性强而变得单一化,这些物种的过度增长会抑制其他物种的生长,最终导致生物多样性的丧失。因此开发有效的氮污染控制和治理技术显得尤为重要。其中,利用微生物氮同化技术进行废水中氮的回收和再利用,不仅能够减轻环境压力,还能实现资源的可持续利用,对于解决氮污染问题具有重要意义。
技术实现思路
1、基于上述现有技术,本发明提供一株氨氮同化细菌及其应用。具体的,本发明从污泥样品中筛选得到一株斯图泽里昆明单胞菌,其通过氮同化途径对底物进行降解,不仅具有较强的底物降解能力,还具有较强的环境适应能力,在正常降解氨氮的同时,无有毒副产物产生,为废水中氨氮的降解和回收利用提供了高效菌株资源,具有重要的理论和应用价值。
2、为实现上述技术目的,本发明涉及以下技术方案:
3、本发明的一个方面,提供一株斯图泽里昆明单胞菌(stutzerimonaskunmingensis)b13,该菌株已于2024年5月15日保藏于中国典型培养物保藏中心(地址:湖北省武汉市武昌珞珈山武汉大学),其生物保藏号为cctcc no:m 2024948。
4、本发明的第二个方面,提供一种微生物菌剂,所述微生物菌剂包含上述斯图泽里昆明单胞菌b13。
5、本发明的又一具体实施方式中,所述微生物菌剂中,除所述活性成分外,还含有载体。所述载体可为菌剂领域常用的且在生物学上是惰性的载体。
6、其中,所述的载体包括液体载体或固体载体,上述固体载体为矿石、淀粉或高分子化合物中的一种或多种;所述矿石可以为黏土、滑石粉、蒙脱石、沸石、硅藻土中的一种或多种;所述淀粉可以是玉米淀粉、土豆淀粉、变性淀粉、预糊化淀粉中的一种或多种;所述高分子化合物可以是聚乙烯醇、聚二醇、吐温80中的一种或多种。
7、所述液体载体可以是有机溶剂、植物油、矿物油或水。
8、所述菌剂的剂型可以为悬浮剂、粉剂、颗粒剂、液剂、乳剂等的一种。
9、根据需要,所述菌剂中还可添加表面活性剂、粘合剂、稳定剂、ph调节剂等。
10、本发明的第三个方面,提供上述斯图泽里昆明单胞菌(stutzerimonaskunmingensis)b13或微生物菌剂在如下任意一种或多种中的应用:
11、a)氨氮降解;
12、b)碳、氮、磷营养物质回收利用;
13、c)废水处理;
14、d)有机肥料的制备;
15、e)水体富营养化治理;
16、f)水体污染修复。
17、其中,所述b)中,基于氮同化途径进行氮回收;
18、所述f)中,所述水体包括淡水和海水,优选为海水。
19、本发明的第四个方面,提供一种废水处理的方法,所述方法包括:向废水环境中施加上述斯图泽里昆明单胞菌(stutzerimonas kunmingensis)b13和/或微生物菌剂。
20、其中,所述废水包括含盐废水和/或含氨氮废水,其中,所述废水的盐度可以为不高于7%,如1%、2%、3%、4%、5%、6%或7%,进一步可以为3-7%。
21、所述废水中氨氮浓度可以为不高于600mg/l,如20、50、100、200、300、400、500和600mg/l,进一步可以为200-500mg/l。
22、所述废水环境的温度可以为10-40℃,进一步为15-37℃,其中30℃是最优选的。
23、所述废水环境的ph可以为酸性、中性或碱性,进一步ph为4-11,进一步ph优选为7-8。
24、上述一个或多个技术方案的有益技术效果:
25、上述技术方案通过筛选分离得到一株具有絮凝、氮同化功能的斯图泽里昆明单胞菌(stutzerimonas kunmingensis)b13,经研究发现该菌株可以通过同化的方式代谢氨氮,不产生硝酸盐和亚硝酸盐,不产生氮损失,可实现碳氮磷营养物质一体化去除。
26、同时,该菌株具有较宽范围的环境适应性,即使在高盐度和低温以及高氨氮浓度的条件下也能进行有效的通过氮同化途径对氨氮降解,其操作简单、价格低廉、环境友好,表明通过氮同化途径处理含氮废水,不仅能更好的对废水资源进行再利用,而且在环境保护以及可持续发展方面也具有非常好的前景。
1.一株斯图泽里昆明单胞菌(stutzerimonas kunmingensis)b13,该菌株已于2024年5月15日保藏于中国典型培养物保藏中心,其生物保藏号为cctcc no:m 2024948。
2.一种微生物菌剂,其特征在于,所述微生物菌剂包含权利要求1所述斯图泽里昆明单胞菌b13。
3.如权利要求2所述的微生物菌剂,其特征在于,所述微生物菌剂含有载体。
4.权利要求1所述斯图泽里昆明单胞菌(stutzerimonas kunmingensis)b13或权利要求2-3任一项所述微生物菌剂在如下任意一种或多种中的应用:
5.如权利要求4所述的应用,其特征在于,所述b)中,基于氮同化途径进行氮回收。
6.如权利要求4所述的应用,其特征在于,所述f)中,所述水体包括淡水和海水。
7.一种废水处理的方法,其特征在于,所述方法包括:向废水环境中施加权利要求1所述斯图泽里昆明单胞菌(stutzerimonas kunmingensis)b13和/或权利要求2-3任一项所述微生物菌剂。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述废水包括含盐废水和/或含氨氮废水。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述废水环境的温度为10-40℃,进一步为15-37℃,更进一步为30℃。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述废水环境的ph为酸性、中性或碱性,进一步ph为4-11,更进一步ph为7-8。