[发明专利]维氏气单胞菌及其产品和除氮用途

说明书

本发明公开了一种维氏气单胞菌菌株，拉丁学名为Aeromonas veronii YL‑41，保藏号为CCTCC NO:M20211102，于2021年8月30日保藏于湖北省武汉市的中国典型培养物保藏中心。所述维氏气单胞菌菌株YL‑41可实现脱氮和去除铜离子，具有良好的自聚集特性，且使用方便，操作简单，降低了污水处理成本；该菌株YL‑41可制作成新型微生态菌剂，具有良好的复合废水处理应用前景。

技术领域

本发明属于微生物领域，涉及一种维氏气单胞菌及其产品和除氮用途。

背景技术

随着工农业的快速发展，工业中废水的排放和农业上大量农药的使用，导致水体中氮化合物含量迅速上升，造成了许多严重的环境问题，比如水酸化、富营养化、有毒藻类大量繁殖以及对水生动物的直接毒性。此外，还对人类健康产生负面影响，例如过量的硝酸盐会导致高铁血红蛋白血症和癌症。因此，从污水中去除氮具有重要意义。传统的生物脱氮包括硝化和反硝化两个阶段。然而，在自然环境中很难实现这样的系统，因为硝化需要有氧条件，而反硝化需要缺氧条件，这就导致了在空间和时间上难以统一。此外硝化过程中产生的酸需要加入碱中和，这就增加了处理成本，还可能造成二次污染。

好氧反硝化则成功解决了传统反硝化的缺陷，但仍然存在菌株难以定植在系统中易流失，以及耐受不了高浓度污染物和竞争不过本土菌株等问题。这些都会导致废水的脱氮效率降低，达不到理想的去除效果。

除了氮污染，重金属污染也已成为严重的环境问题。重金属是不可生物降解的，往往会在生物体内累积，而且已知许多重金属离子具有毒性或致癌性。在现代产业中，铜是需求量最大的重金属之一，被广泛用于机械、石化、电子、电镀、建筑、能源、养殖和通讯等行业，同时也是造成污染环境最严重的重金属之一。由于采矿、冶炼、养殖等行业污水的排放造成了铜对水生生态系统的污染，尤其在水产养殖中，硫酸铜是水产养殖中使用时间最长、应用最广泛的药物之一，这就不可避免的造成了铜对水的污染。此外，铜在动物新陈代谢中发挥着重要作用，但是过量摄入铜会导致严重的毒理学问题，包括呕吐、痉挛、抽搐，甚至死亡。并且，铜对反硝化也有着显著的消极影响。然而，适量的铜可以极大地减少N₂O的生成，因为铜是N₂O还原酶合成中必不可少的微量金属。有研究表明，菌株产生的胞外聚合物(EPS)有助于金属离子和有机污染物的吸附和粘附，因为它们结构中的疏水和亲水区域。此外，蛋白质羧基中氧原子的存在有助于吸附去除Cu²⁺。因此，这类菌株的获得对于重金属污染的治理和一氧化二氮排放的减少具有重要意义。

好氧反硝化可以在同一个反应器中发生，大大减少了系统空间和成本，同时只需少量化学试剂来调节系统的pH，更为经济可行，并且处理运行也更容易调控。此外，生物膜形成是在废水处理中固定降解细菌的理想系统，因为生物膜高度结构化，细菌细胞嵌入基质中，从而保护细菌细胞免受环境压力或抗菌因素的影响。所以，获得一种具有强大生物膜形成能力同时能有效去除污染物的理想菌株为这一问题的解决提供了一种新方法。目前，还没有关于兼具高效自聚集和氮去除耐重金属的好氧反硝化菌的报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种维氏气单胞菌YL-41菌株，具有好氧反硝化的功能，可直接将硝氮转化为气体产物，同时去除铜离子的效率高；应用于污水处理中，使用方便，操作简单，降低了污水处理成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

首先，提供了一种维氏气单胞菌菌株，所述的维氏气单胞菌菌株为维氏气单胞菌YL-41 菌株，保藏编号为CCTCC NO:M20211102，拉丁学名为Aeromonas veronii YL-41，于2021 年8月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国湖北省武汉市。

进一步地，提供了一种包括所述维氏气单胞菌菌株的制备物。

进一步地，所述制备物的类型为培养物、培养物提取物、冻干粉、发酵液、发酵液沉淀、发酵液上清、发酵液提取物的任意一种。