一種氰類化合物降解菌及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種氰類化合物降解菌及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 氰化物是一種劇毒物質(zhì),人體攝入0. 18g的氰化物就會(huì)死亡,氰化鉀的致死量為 0. 12g。含氰廢水主要來(lái)源于電鍍、煤氣、焦化、冶金、金屬加工、化纖、朔料、農(nóng)藥、化工等行 業(yè),這些廢水對(duì)環(huán)境照成極大的污染?;谇杌锏奶厥庑?,許多國(guó)家的環(huán)保部門制定了嚴(yán) 格的水體氰化物排放標(biāo)準(zhǔn),如美國(guó)環(huán)保署(USEPA)提議飲用水和生態(tài)水體中氰化物的最高 質(zhì)量濃度分別為〇. 〇5mg/L和0. 2mg/L。我國(guó)環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于 2012年6月27日頒布的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定獨(dú)立焦化企業(yè)廢水總排放口 或鋼鐵聯(lián)合企業(yè)焦化分廠廢水排放口的氰化物出水排放標(biāo)準(zhǔn)為〇. 2mg/L,而且監(jiān)測(cè)的氰化 物不只是簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)氰化物,〇. 2mg/L的排放標(biāo)準(zhǔn)指的是總氰化物。
[0003] 鑒于此,克服以上現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種新的氰類化合物降解方法成為本 領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,提供一種氰類化合物降解菌、以及 上述降解菌的應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明的目的可通過(guò)以下的技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006] 本發(fā)明第一方面提供了一種氰類化合物降解菌,與現(xiàn)有技術(shù)相比,其不同之處 在于,該降解菌為根癌農(nóng)桿菌(Agrobacterium sp.)TQH6菌株,以保藏號(hào)CCTCC NO: Μ 2015613 保藏。
[0007] 優(yōu)選地,所述降解菌的16SrRNA基因序列為SEQ ID No. 1。
[0008] 優(yōu)選地,所述氰類化合物為無(wú)機(jī)氰CN、鐵氰化物或乙腈。
[0009] 本發(fā)明第二方面還提供了上述的保藏號(hào)為CCTCC NO: Μ 2015613的氰類化合物降 解菌的生物學(xué)純培養(yǎng)物。
[0010] 本發(fā)明第三方面還提供了一種氰類化合物的降解方法,使上述的降解菌與氰類化 合物接觸,降解氰類化合物。
[0011] 優(yōu)選地,所述降解菌與氰類化合物的接觸在28~35°C的范圍內(nèi)進(jìn)行。
[0012] 優(yōu)選地,所述降解菌與氰類化合物的接觸在pH7. 0~8. 0的范圍內(nèi)進(jìn)行。
[0013] 優(yōu)選地,所述降解菌與氰類化合物的接觸在以氰類化合物為唯一氮源的培養(yǎng)基中 進(jìn)行。
[0014] 優(yōu)選地,所述降解菌與氰類化合物的接觸在含氰焦化廢水中進(jìn)行。
[0015] 本發(fā)明第四方面還提供了上述的降解菌或上述的純培養(yǎng)物在氰類化合物降解中 的用途。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于,本發(fā)明的氰類化合物降解菌能夠高效 降解氰類化合物,對(duì)氰類化合物的耐受力強(qiáng),適合應(yīng)用于含氰焦化廢水的生物處理。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例2中TQH6菌株對(duì)氰化鉀的降解變化圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例3中TQH6菌株對(duì)鐵氰化鉀的降解變化圖。
[0019] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例4中TQH6菌株對(duì)乙腈的降解變化圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施 例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明, 并不用于限定本發(fā)明。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種氰類化合物降解菌,該降解菌為根癌農(nóng)桿菌 (Agrobacterium sp.)TQH6菌株,所述菌株的保藏號(hào)為CCTCC NO: Μ 2015613,保藏單位:中 國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心,保藏地址:中國(guó)武漢武漢大學(xué),保藏日期:2015年10月19日。
[0022] 進(jìn)一步地,所述菌株鑒定特征如下:細(xì)胞呈桿狀,菌落乳白色、隆起、邊緣光滑齊 整,菌株的最適生長(zhǎng)條件為:PH7. 0,溫度30°C。
[0023] 所述氰類化合物為無(wú)機(jī)氰CN、鐵氰化物或乙腈。
[0024] 本發(fā)明實(shí)施例提供的細(xì)菌的純培養(yǎng)物為上述菌株的純培養(yǎng)物或培養(yǎng)物濃縮物或 發(fā)酵液,可以是上述菌株在固體培養(yǎng)基表面形成純培養(yǎng)物,例如:平板固體培養(yǎng)基或斜面固 體培養(yǎng)基上形成的菌落,也可以是上述菌株在液體培養(yǎng)基(發(fā)酵培養(yǎng)液)中發(fā)酵培養(yǎng)后經(jīng) 過(guò)離心分離所得的細(xì)菌懸液,還可以是上述菌株在液體培養(yǎng)基(發(fā)酵培養(yǎng)液)中生長(zhǎng)發(fā)酵 形成的發(fā)酵液。
[0025] 其中,術(shù)語(yǔ)"發(fā)酵培養(yǎng)液"是指液體培養(yǎng)基;術(shù)語(yǔ)"發(fā)酵液"是指菌株在液體培養(yǎng)基 中發(fā)酵培養(yǎng)一段時(shí)間后所形成的液體(包括了培養(yǎng)液);術(shù)語(yǔ)"細(xì)菌懸液"是發(fā)酵液經(jīng)過(guò)離 心處理后收集沉淀(菌株培養(yǎng)物或菌體),將沉淀溶于水或緩沖液中,經(jīng)過(guò)震蕩或吹打使得 沉淀狀的菌株培養(yǎng)物懸浮起來(lái)所形成的均一的懸濁液。
[0026] 具體地,本發(fā)明所提供的根癌農(nóng)桿菌TQH6菌株的培養(yǎng)方法包括:將根癌農(nóng)桿菌 TQH6菌株置于培養(yǎng)基中,
[0027] TQH6 菌株的培養(yǎng)基成分為(g/L) :10g 葡萄糖、0· 9g ΚΗ2Ρ04、6· 5g Na2HP04 · 12H20、 鐵氰化鉀(總氰濃度lOmg/L)每1L培養(yǎng)基加入lmL微量元素溶液(微量元素溶液配制: lg FeS04 · 7H20, lg MnS04 · Η20,0· 25g Na2Mo04 · 2Η20,0· lg Η3Β04,0· 25g CuCl2 · 2Η20,0· 25g ZnCl2,0. 25g C〇(N03)2 ·6Η20,0· lg NiS04 ·6Η20,溶解于 900mL 蒸餾水中,加 5mL*H2S04,補(bǔ) 蒸餾水至1000mL);鐵氰化鉀過(guò)濾滅菌,待無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基高溫高壓滅菌后加入,終濃度按總 氰計(jì)最初為l〇mg/L。
[0028] TQH6菌株可以高效降解氰化物,在純培養(yǎng)基中以氰化鉀作為唯一氮源時(shí)(按總氰 濃度計(jì)5mg/L),TQH6菌株在36h內(nèi)降解率可以達(dá)到93 % ;若以鐵氰化鉀作為唯一氮源時(shí) (總氰濃度20mg/L),TQH6菌株在36h內(nèi)降解率為97. 75% ;若以乙腈為唯一氮源(總氰濃 度為10mg/L),TQH6菌株在36h內(nèi)降解率為96. 4%。
[0029] 本發(fā)明實(shí)施例提供的氰類化合物的降解方法,使上述的降解菌與氰類化合物接 觸,降解氰類化合物。
[0030] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述降解菌與氰類化合物的接觸在28~35°C的范圍內(nèi) 進(jìn)行;所述降解菌與氰類化合物的接觸在pH7. 0~8. 0的范圍內(nèi)進(jìn)行。
[0031] 在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述降解菌與氰類化合物的接觸在以氰類化合物為唯 一氮源的培養(yǎng)基中進(jìn)行。
[0032] 進(jìn)一步地,上述的TQH6菌株可以接種于含氰焦化廢水中,與含氰焦化廢水中氰類 化合物接觸,降解含氰焦化廢水中氰類化合物。
[0033] 本發(fā)明的根癌農(nóng)桿菌TQH6菌株或其純培養(yǎng)物可以在氰類化合物降解中應(yīng)用。
[0034] 例如,本發(fā)明的根癌農(nóng)桿菌TQH6菌株在含氰焦化廢水中應(yīng)用,具體應(yīng)用方法為將 TQH6菌株在LB培養(yǎng)基中,30°C,180R培養(yǎng)12h后將菌體離心,用無(wú)菌水將菌體稀釋回原來(lái) 的體積,以體積百分比5%的接種量將菌懸液接入到焦化廢水中,30°C,180R培養(yǎng)36h,投加 TQH6菌株后,總氰去除效果同比增效55. 63%。
[0035] 實(shí)施例1 :
[0036] TQH6菌株的分離和鑒定
[0037] 1. TQH6菌株的分離和純化
[0038] TQH6菌株是采用富集培養(yǎng)法從遼寧某焦化廠生化好氧池活性污泥中分離得 到。具體步驟如下:用250mL三角瓶,裝100mL分離培養(yǎng)基(g/L) 10葡萄糖0. 9KH2P04, 6. 5Na2HP04 · 12H20,鐵氰化鉀(總氰濃度10mg/L)每1L培養(yǎng)基加入lmL微量元素溶液,鐵氰 化鉀過(guò)濾滅菌,(待培養(yǎng)基高壓滅菌后加入)。微量元素溶液配方(g/L) :lg FeS04*7H20, lg MnS04 · Η20,0· 25g Na2Mo04 · 2Η20,0· lg Η3Β04,0· 25g CuCl2 · 2Η20,0· 25g ZnCl2,0. 25g C〇(N03)2 · 6H20,0. lg NiS04 · 6H20,溶解于900mL蒸餾水中,補(bǔ)蒸餾水至1000mL。向培養(yǎng)基 中接入5mL從遼寧省某焦化廠采集的生化好氧池活性污泥,