[发明专利]一株具有好氧反硝化能力的海杆菌及其应用

说明书

一株具有好氧反硝化能力的海杆菌及其应用，涉及海杆菌。所述海杆菌(Marinobacter sp.)1A14215，是从西南印度洋4432m的深层海水中分离获得。海杆菌(Marinobacter sp.)1A14215能在有氧和无氧条件下，分别以硝酸盐和亚硝酸盐为唯一氮源进行反硝化脱氮，且反硝化终产物为N₂，不释放N₂O。脱氮作用在含氮模拟废水中进行，所述含氮模拟废水的碳源分别为柠檬酸钠、乙酸钠、乳酸钠、琥珀酸钠、丙酸钠、甘油、麦芽糖。可在含氮废水、海淡水养殖生物脱氮中应用。

技术领域

本发明涉及海杆菌，尤其是涉及一株具有好氧反硝化能力的海杆菌及其应用。

背景技术

天然水体中，氮以-3至+5九种不同价态形式存在，在生物及非生物因素的共同作用下，它们在水体内不断地迁移转化，构成一个复杂的动态循环。随着现代工农业的发展，氮素对环境污染问题日益加剧。氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐污染水体造成的水体富营养化现象日趋严重，不仅对淡水和海洋生态系统造成极大破坏，而且导致地下水和饮用水的污染。同时，在现代商业化养殖模式的集约化管理与高密度养殖下，水体中氮素的积累也成为威胁水产养殖环境健康的一个重要诱因。硝酸盐和亚硝酸盐对人体以及养殖动物具有毒害作用，可将血液中的亚铁血红蛋白(Fe²⁺)氧化成高铁血红蛋白(Fe³⁺)，从而抑制血液的载氧能力，严重时会导致生物体缺氧而窒息死亡。亚硝酸盐还是强烈的致癌物质。因此，水体环境中过量氮素污染去除问题不仅作为世界性环境问题之一引起广泛的研究和关注，也是实现健康水产养殖的一个研究热点。

相较于物理、化学脱氮方法，目前认为生物脱氮法去除氮素污染更为经济有效。参与生物脱氮的微生物主要包括硝化细菌和反硝化细菌。反硝化细菌可通过参与反硝化过程的一系列酶将硝酸盐和亚硝酸盐转化成气态氮，将氮素从水体环境中脱除，改善养殖环境水质，避免水体富营养化。传统理论认为，细菌的反硝化作用是一个严格的厌氧过程，反硝化细菌会优先利用氧气作为最终电子受体。好氧反硝化细菌的发现，突破了传统的认识，同时也为人们研究新的生物脱氮技术提供了新的依据。

好氧反硝化是指在有氧条件下能以NO₃^--N、NO₂^--N作为最终电子受体，进行反硝化，释放N₂O和N₂等气体产物的过程。由于N₂O还原酶对氧气浓度非常敏感，目前分离出的好氧反硝化菌的最终气体产物大多为N₂O。而N₂O是重要的温室气体，而其辐射增温潜势是CO₂的296倍。随着大气中N₂O浓度的不断上升以及由此所带来的环境问题，使得控制N₂O释放成为人们研究的焦点，也是废水的生物脱氮技术的一个新的关注点。目前关于好氧反硝化细菌的报道不少，但海洋来源的耐盐好氧反硝化细菌相对较少，以氮气为终产物，不释放N₂O的好氧反硝化菌更少，因此分离筛选来源于海洋环境的具有盐度适应范围广、脱氮效率高，低产或不产N₂O的微生物菌株，开发源于海洋菌株的微生物制剂是净化养殖水体、高盐污水脱氮以及海洋氮素污染修复的有效策略。

中国专利CN201310660825公开一种海杆菌及其应用。具体涉及一种海杆菌(Marinobacterhydrocarbonoclasticus.)NY-4，保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2013428，保藏日期为2013年9月14号。还提供了该菌株在废水和高盐废水中的应用。该菌株能耐受较高的盐浓度，且在好氧条件下具有高效的反硝化能力，能够有效地去除高盐废水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。

中国专利CN201510703056公开了一种具有反硝化功能的除烃海杆菌STW2及其应用。涉及一种具有反硝化功能的除烃海杆菌(Marinobacterhydrocarbonoclasticus)STW2，其保藏编号为CCTCC NO：M 2014339。

发明内容