一株耐盐霍氏肠杆菌Hb、微生物菌剂及其应用

本发明涉及微生物及水产养殖，具体涉及同时具有异养硝化和好氧反硝化特性、一株耐盐霍氏肠杆菌hb、微生物菌剂及其应用。

背景技术：

1、现有技术中，国内外关于霍氏肠杆菌（ enterobacter hormaechei）的研究和报道均较少，并且主要集中在其耐药性和生物降解能力等方面，而能够耐盐、在好氧条件下同时具备消除氨氮、硝态氮、亚硝态氮和磷酸盐能力的霍氏肠杆菌，则没有相关的研究和报道。

2、在降氨氮方面，周文杰等人从海水养殖环境中分离出1株水产益生菌候选菌株yc840 ( enterobacter hormaechei)。菌株yc840无血溶性且在9天的模拟养殖环境中可提高对虾存活率，具有高度安全性。在模拟高氨氮养殖水的脱氮实验发现，菌株yc840能在30h内将模拟氨氮水中的氨氮浓度，从最初的10 mg/l降至1.65 mg/l，去除率达83.5%，表明菌株yc840可有效降低养殖水体中的高浓度氨氮。已发表的中国专利中，在高盐废水中具有脱氮除磷能力的霍氏肠杆菌（ enterobacter hormaechei）暂未有相关报道。中国专利cn115572695a公布的由霍氏肠杆菌、变栖克雷伯菌和蜡样芽孢杆菌制成的微生物复合菌剂，对高盐环境具有较高的适应性和耐受性，有效地解决了废水中环氧氯丙烷生化处理难的问题；中国专利cn116656541a公布的由霍氏肠杆菌、铜绿假单胞菌和赤红球菌制成的微生物复合菌剂，有利于在多环芳烃或重金属污染环境中的修复问题。

3、现有研究只证明了好氧反硝化细菌对1种或3种单一氮源及复合氮源的去除能力，缺乏同时对磷酸盐去除和耐盐能力的探究。中国专利cn113023893 a报道的采用霍氏肠杆菌、黄褐假单胞菌和摩氏假单胞菌三种中的一种或者三者等比例混合的混合菌种进行异养硝化-好氧反硝化作用，对稀土矿氨氮废水实现脱氮处理，主要体现了菌株的降氨氮能力，并未提及其关于硝态氮、亚硝态氮、磷酸盐及耐盐等方面的能力探究。

4、由于大部分菌株对盐度条件十分敏感，一般需要经过较长时间的耗氧培养才能显示正常的脱氮除磷能力。对于高盐度的工业废水和养殖尾水，菌株无法正常进行生长增殖和发挥脱氮除磷作用。中国专利cn117229959a报道的霍氏肠杆菌（zhb-3）具有抑制水产中16种病原菌的能力，但无耐盐及水体氮、磷污染处理能力。

5、综上所述，大部分从工业废水或活性污泥分离的菌株只能单独进行脱氮或者除磷作用，现有技术目前还缺乏在一定盐度和较高c/n比条件下，具备高效脱氮除磷能力、较高生物安全性、能单独处理高盐度的含氮磷污水的异养硝化-好氧反硝化菌株，难以使用生物方法处理高盐度的含氮磷的工业和养殖废水。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是：提供一株经过专门采集和培育、筛选得到的一株耐盐霍氏肠杆菌hb，其具有特有的生物遗传特性，能够在一定盐度条件下高效降解nh4+-n、no3--n、no2--n以及po43--p，同时具有进行异养硝化和好氧反硝化的生物特性。本发明还提供了采用该菌株的微生物菌剂及其应用，该菌株的环境适应性良好、耐盐性突出且安全性高，可以满足沿海养殖业等高盐污水的低成本、高安全、高效去除氮、磷的需求，在近海水产养殖尾水或其他含氮磷高盐污水的生物脱氮除磷处理方面具有良好的应用前景。

2、本发明的上述目的，是采用以下技术方案来实现：

3、一株耐盐霍氏肠杆菌hb，其特征在于，其为霍氏肠杆菌 enterobacter hormaechei  hb，于2024年01月18日保藏在广东省微生物菌株保藏中心，保藏地址为广东省广州市越秀区先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为gdmcc no：64294。

4、所述耐盐霍氏肠杆菌hb菌株为革兰氏染色阴性、菌落在营养琼脂上为白色不透明，扁平圆形、光滑湿润，边缘完整，电镜下菌体呈长杆状，无鞭毛；具有异养硝化-好氧反硝化同步脱氮除磷的生物特性，其正常生长的水体盐度为0%-5%。

5、所述的耐盐霍氏肠杆菌hb的应用，将其应用于含氮磷污水的生物脱氮除磷处理。

6、所述的含氮磷污水的碳源为柠檬酸钠、琥珀酸钠、蔗糖和葡萄糖中的至少一种；所述的含氮磷污水的碳氮比为0~15，ph值为5~9，温度为20℃~40℃，盐度为0%-5%。

7、所述的霍氏肠杆菌hb的应用，将其应用于养殖水体中抗生素的投放的生物安全指示剂，可用于对养殖水体中碳青霉烯类的亚胺培南、单环内酰胺类的氨曲南、氨基糖苷类的链霉素和新霉素、多肽类的多粘菌素b、喹诺酮类的诺氟沙星和环丙沙星、磺胺类的磺胺异恶唑和四环素类的四环素等抗生素的生物安全浓度的指示，当上述抗生素在养殖水体中投放的浓度达到设定值时，引发霍氏肠杆菌hb的死亡。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果表现为：

9、（1）本发明通过特定地点的采集，和培育、筛选步骤，使筛选出的菌株具有独特的生物特性，不仅在高盐度下能进行高效的异养硝化好氧反硝化进程，还能有效的脱除磷酸盐，并且还具备良好的生物安全性，能够满足沿海养殖业等高盐污水的低成本、高安全、高效去除氮、磷的需求。

10、（2）将本发明的耐盐霍氏肠杆菌hb应用于含氮磷污水处理领域，在完全好氧的条件下，该菌株可分别利用nh4+、no3-和no2-作为唯一无机氮源进行好氧硝化和反硝化脱氮；其去除效率达到最高时分别为99.44%、99.43%、100%，对应po43-的去除效率为96.9%、91.88%、90.53%。

11、（3）本发明的耐盐霍氏肠杆菌hb同时具有异养硝化和好氧反硝化的生物特性，可利用多种有机碳源的同时对高浓度的有机碳有很强的耐受性，具有较好的水体有机碳去除能力，该菌株尤其适合于高c/n的含氮磷污水的处理。

12、（4）本发明的耐盐霍氏肠杆菌hb能更好的利用有机底物，生长速度快，容易达到较高的生物量浓度，保持高脱氮率的同时实现有机碳的去除。

13、（5）本发明的耐盐霍氏肠杆菌hb能耐受0~5%的盐度，在0~5%的盐度范围内的脱氮除磷效果不受影响；因此该菌不仅能应用于常规养殖水体盐度，而且可用于近海高盐水体的脱氮除磷，一定程度上突破了盐度对微生物处理含盐废水处理的限制。将该菌株应用于盐碱地、含氮磷工业废水的处理，有利于简化废水处理工艺，提高处理效率，符合环境友好要求，具有良好的经济及环保效益。

14、（6）本发明的耐盐霍氏肠杆菌hb，对水产养殖对象无不良影响，具有较高的水生生物生物安全性；并对碳青霉烯类、单环内酰胺类、链霉素和新霉素、多肽类等多种临床常用抗生素表现为敏感，具有较高的生态安全性，能够作为养殖水体中抗生素投放安全浓度的指示剂。

15、（7）本发明的耐盐霍氏肠杆菌hb，能克服不同需氧量引起的硝化反硝化不相容问题，使硝化和反硝化作用在同一好氧反应器内同步进行成为可能。将该菌株运用于水产养殖水体的微生物脱氮工艺，有利于减少设备占地面积和建设成本，提高处理效率，还能大幅减少水产养殖过程中的周期性换水，具有良好的经济及环保效益，应用前景广阔。