一株盐单胞菌及其应用

本发明属于微生物的应用，尤其涉及一株盐单胞菌及其应用。

背景技术：

1、n2o是一种强力温室气体，其温室效应形成的全球变暖潜能值比二氧化碳高298倍。全球每年产生n2o的排放量为1.8×1010kg，导致其对全球温室效应贡献率达到8％。全球大气中n2o浓度值已从100年前的约270ppb增加至2019年的332ppb，2018年至2019年的增幅等于过去10年的平均增长率，并每年以0.25-0.31％的速度递增，其中在废水处理中的n2o排放量在全球n2o的总排放量的占比呈增长趋势。大气中n2o浓度每增加一倍，将会使全球地表气温平均上升0.4℃，同时臭氧层减少10％。而臭氧层的破坏导致地面的紫外线辐射强度增加，从而严重损害生态系统造成各种环境问题。

2、随着人类生活水平不断提高及新型工业生产的飞速发展，相应产生越来越多的生活污水、工业废水，导致各种环境问题的出现，引起了全球性的关注。废水处理中生物脱氮主要通过硝化和反硝化、厌氧氨氧化完成，目前国内外广泛应用了a/o工艺、a2/o工艺以及sbr等处理技术，然而反硝化过程一般在厌氧或缺氧的条件下进行。反硝化过程是no3—依次还原为no2—、no、n2o、n2的过程，其中氧化亚氮还原酶是n2o还原为n2的终端反应关键酶，其具有对氧气敏感的特性。在污水处理过程中的好氧段，氧化亚氮还原酶失去活性而导致大量的n2o产生并排放到大气中。因此，减少或抑制废水处理中产生的n2o，对碳减排具有重要意义。

3、废水的组成成分复杂，除了含氮污染物，还具有较高的含盐量。在我国，随着工业生产规模的逐步扩大，含有高盐量的废水总量迅速增长，给当前的废水处理技术带来了巨大的挑战。在高盐度水体中，微生物细胞外的渗透压过高，抑制了细胞的代谢活动甚至导致死亡，好氧反硝化作用的酶活性降低，影响了菌株在废水处理系统中的效果，如pseudomonasstutzeri yzn-001、bacillus subtilis a1等对盐度很敏感，在高盐环境中好氧反硝化的能力会受到了很大的限制。

技术实现思路

1、鉴于现有技术所存在的问题，本发明提供一株盐单胞菌及其应用。该菌株为具有脱氮性能的盐单胞菌，在好氧条件下生物脱氮过程中不产生温室气体n2o。可以用于高盐的废水处理系统中，可以在好氧条件下添加适量的cu2+进行生物脱氮作用。n2o是一种强力温室气体，减少或抑制废水处理中产生的n2o，对碳减排具有重要的意义，并缓解全球复杂和剧烈的气候变化问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供一株盐单胞菌，菌株名称为盐单胞菌3h(halomonas sp.3h)，保藏编号为cctcc no：m 2022074。保藏时间为2022年01月14日，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国.武汉.武汉大学。

4、所述盐单胞菌是从乌梁素海沉积物中筛选分离纯化而获得。该盐单胞菌革兰氏阴性，在形态特征方面，菌落呈白色、光滑、杆状，菌落直径大小约1mm；在生理生化特征上，菌株具有高耐盐性，在盐度(nacl的浓度)为0-20％条件下生长,其中5％盐度(nacl的浓度)时活性最高；在ph为4-10条件下生长，最适ph为7.5，在温度4-45℃下生长，最适温度为30-40℃。

5、发明人提取了该盐单胞菌的dna，进行全基因组测序以及pcr扩增后测序得到16srrna的基因序列，所述盐单胞菌的16s rrna的基因序列如seq id no.1所示的核苷酸序列。经过blast比对分析，在分子水平确定了盐单胞菌为halomonas sp.3h，为盐单胞菌属的一个新菌种。

6、本发明提供的盐单胞菌是耐盐好氧反硝化菌，其在生物脱氮过程中还具有去除n2o的性能，以往盐单胞菌未有此报道。本发明为废水处理提供了新的重要途径，解决了生物脱氮过程中注重脱氮效率高忽略n2o产生的问题。该菌株突破了厌氧条件下反硝化作用的传统方法，在实际中有氧的条件更加容易控制，提升了污水处理的效果。在高盐的水体中具有强耐盐性，具有较强的好氧反硝化能力，能够将废水中的氮完全去除。在安全和无毒无害前提下，添加适当cu2+后菌株具有在生物脱氮的过程中去除n2o的能力，最终不产生温室气体n2o，可以在为废水处理提供实用价值和应用前景。

7、本发明提供一种菌剂，包括上述盐单胞菌和/或上述盐单胞菌的发酵液。

8、含有上述菌株或发酵液的菌剂在好氧脱氮过程中不产生n2o，可以用于高盐的废水处理系统中。可以在好氧条件下添加适量的cu2+进行生物脱氮作用。有利于减少或抑制废水处理中产生的n2o，对碳减排具有重要的意义，并可以缓解全球复杂和剧烈的气候变化问题。

9、进一步，所述菌剂还可以包括辅料。

10、本发明提供上述盐单胞菌的发酵方法，包括以下步骤：将盐单胞菌接种培养基发酵培养。

11、本发明提供上述盐单胞菌或上述菌剂在好氧反硝化中的应用。

12、本发明提供上述盐单胞菌或上述菌剂在去除或降低n2o中的应用。

13、本发明提供上述盐单胞菌或上述菌剂可以在含盐废水处理中应用，也可以用于生物脱氮，例如，可以在含盐废水生物脱氮中应用。

14、进一步，含盐废水可以包括但不限于nh4+-n、no2—-n、no3—-n中的一种或几种的混合。

15、可以用于在废水处理，上述盐单胞菌在好氧条件下生物脱氮过程中不产生温室气体n2o。

16、本发明提供上述盐单胞菌或上述菌剂在降低或消除nh4+-n、no2—-n、no3—-n、n2o中的一种或几种的含量中的应用。

17、本发明提供一种处理含盐废水的方法，包括以下步骤：将含盐废水采用上述盐单胞菌或上述菌剂处理。

18、在处理的过程中可以加入cu2+。本发明提供的盐单胞菌经过实验验证后意外的发现，在高盐水体中，好氧条件下生物脱氮过程中不产生n2o，在96h内n2o去除氮率高，并能够被完全去除。

19、对所述应用，模拟了含氮的高盐废水系统,在好氧条件下，其中氮源为100mg/lnh4+-n、100mg/l no2—-n、100mg/l no3—-n三种含氮废水，盐度为5％，ph为7.5，温度30-40℃，并添加浓度为400μg/l的cu2+,将菌液加入模拟的高盐废水中。在24h、48h、72h、96h分别对nh4+-n、no2—-n、no3—-n的浓度测试脱氮性能，并检测n2o产生的情况。在72h将nh4+-n、no2—-n、no3—-n三种氮都被去除，并不产生n2o，对高盐废水处理中具有重要的应用价值。

20、本发明提供的盐单胞菌可以在高盐度20％的水体中可以生长，亚硝酸盐耐受性较强，达到了500mg/l，并在对废水处理过程中减少了氧气的限制。在好氧条件下添加适量的cu2+也可进行生物脱氮作用，并在完全脱氮的同时不产生温室气体n2o，解决了废水处理系统中为了提高生物脱氮效率能力而忽略n2o的问题。

技术特征：

1.一株盐单胞菌，其特征在于，为盐单胞菌3h(halomonas sp.3h)，保藏编号为cctccno：m 2022074。

2.一种菌剂，其特征在于，包括权利要求1所述盐单胞菌和/或权利要求1所述盐单胞菌的发酵液。

3.根据权利要求2所述菌剂，其特征在于，还包括辅料。

4.根据权利要求1所述盐单胞菌的发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：将盐单胞菌接种培养基发酵培养。

5.权利要求1所述盐单胞菌或权利要求2所述菌剂在好氧反硝化中的应用。

6.权利要求1所述盐单胞菌或权利要求2所述菌剂在去除或降低n2o中的应用。

7.权利要求1所述盐单胞菌或权利要求2所述菌剂在含盐废水处理和/或生物脱氮中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，含盐废水包括nh4+-n、no2—-n、no3—-n中的一种或几种的混合。

9.权利要求1所述盐单胞菌或权利要求2所述菌剂在降低或消除nh4+-n、no2—-n、no3—-n、n2o中的一种或几种的含量中的应用。

10.一种处理含盐废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：将含盐废水采用权利要求1所述盐单胞菌或权利要求2所述菌剂处理。

技术总结
本发明涉及一株盐单胞菌及其应用。该菌株为具有脱氮性能的盐单胞菌3H(Halomonas sp.3H)，保藏编号为CCTCC NO：M 2022074。可以用于高盐的废水处理系统中，可以在好氧条件下添加适量的Cu<supgt;2+</supgt;进行生物脱氮作用，并且最终不产生N<subgt;2</subgt;O。N<subgt;2</subgt;O是一种强力温室气体，减少或抑制废水处理中产生的N<subgt;2</subgt;O，对碳减排具有重要的意义，并缓解全球复杂和剧烈的气候变化问题。

技术研发人员：包智华,胡海洋,王超君,罗颖,石佳佳
受保护的技术使用者：内蒙古大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12