[发明专利]一株降解溴酸盐的鞘氨醇单胞菌菌株及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株去除有害污染物的微生物菌株，尤其涉及一株降解溴酸盐的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)菌株，属于溴酸盐的微生物降解领域。

背景技术

随着给水处理技术的发展和人们对饮用水水质的重视，臭氧氧化技术在饮用水中的应用日益广泛。臭氧对多数细菌、病毒、真菌及原虫、卵囊都具有明显的灭活效果，同时能够高效地去除水中的消毒副产物前驱物、嗅味物质等多种痕量有害污染物。然而臭氧化过程中产生的一些副产物，对饮用水安全性也造成一定的负面影响，如含溴原水臭氧化过程中会产生溴酸盐，具有致癌性，且难于被后续工艺所去除，在一定程度上限制了臭氧的进一步应用。

溴酸盐在自然条件下呈无色无味、挥发性小、不水解、热稳定等性质，因其具有DNA和染色体水平的遗传毒性，溴酸盐被国际癌症研究机构认定为2B级的潜在致癌物。美国国家环境保护局的研究表明：饮用水中溴酸盐的含量为μg/L级都会有一定的致癌作用。摄入3μg/L的溴酸盐的致癌风险率为10^-5；摄入5μg/L的溴酸盐的致癌风险率为10^-4。在国际上，世界卫生组织和美国环保局所规定的饮用水中，溴酸盐最高允许浓度在0.01mg/L以内，中国饮用水标准中的该项指标与国际标准一致。

针对饮用水臭氧化过程中出现的溴酸盐，国内外学者研究了很多去除方法，例如加氨、加过氧化氢、氧化-还原、半导体光催化、新型金属催化剂、离子交换膜等。上述方法虽然能在一定程度上去除溴酸盐，但是存在很多应用中的问题，如成本过高、引发二次污染等。膜处理方法对溴酸盐的去除效果较好，但成本很高，同时会产生一些含高浓度的溴酸盐的废水需要另外处理；活性炭吸附法对溴酸盐的除去也有较好效果，但是需要定期更换且费用较高，操作麻烦；采用低压，中压或高压汞灯紫外光虽然可适度分解溴酸盐，但其同时更强烈地把装瓶前预留的臭氧也分解了。对去除水中溴酸盐的研究较多，如公开号为CN101439900A的发明专利申请公开了一种氧化还原去除水中溴酸盐的方法及系统。该方法是：第一通过铵盐和活性炭上微生物的硝化作用控制水中的溶解氧浓度处于较低水平；第二通过硫酸亚铁的还原性去除水中的溴酸盐；第三通过过滤单元去除水中过量的铁离子。该去除溴酸盐的系统包括：控制水中溶解氧的预处理工作段、去除溴酸盐的氧化还原工作段和去除过量铁离子的过滤处理工作段，其中，所述预处理工作段与所述氧化还原工作段连接，所述氧化还原工作段与所述过滤处理工作段连接。虽然该方法对溴酸盐的去除率可达60％以上，但是该处理方法需控制溶氧，实际工艺中难于应用，同时工艺操作复杂，容易引发二次污染。

关于溴酸盐的生物降解方面的工作国内外进展较少。为此，从自然界中筛选出对溴酸盐有高效降解能力的菌株，应用于水中溴酸盐的去除将有实际的应用价值。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，本发明从自然界中筛选到一株鞘氨醇单胞菌，该鞘氨醇单胞菌菌株能够有效降解溴酸盐，去除饮用水臭氧化过程中出现的溴酸盐和被溴酸盐污染的饮用水中的溴酸盐，在饮用水处理方面具有良好的应用前景。

为实现上述目的，本发明一方面提供一株鞘氨醇单胞菌Sphingomonas sp.815Y。

本发明所提供的鞘氨醇单胞菌菌株已于2011年3月28日保藏于“中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心”；其微生物保藏号为CGMCC No.4721；其分类命名为：Sphingomonas sp.815Y，保藏时间是2011年3月28日；保藏地址是：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所。

本发明鞘氨醇单胞菌菌株从中国科学院生态环境研究中心环境生物技术研究组(北京海淀区双清路18号环境技术楼，邮编100085)臭氧生物活性炭小试装置的生物活性炭工艺段的炭中采用富集培养、平板稀释法分离、纯化得到。

其中，富集培养的培养基的组成如下：CaCl₂ 5mg，MgCl₂ 5mg，MnCl₂ 0.3mg，FeCl₂ 0.3mg，ZnCl₂ 0.01mg，H₃BO₃ 0.01mg，CoCl₂ 0.005mg，溴酸盐1mg，乙酸钠10mg，蒸馏水1,000mL，pH 7.0-8.0，培养基在121℃下恒温灭菌20分钟。