用于降解对二甲苯的菌株及其培养方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于降解对二甲苯的菌株及其培养方法和应用，菌株命名为潘朵拉菌（Pandoraea?sp.）WL1，该菌株保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号:CGMCC?NO.7897，保藏日期：2013年07月08日。本发明提供的用于降解对二甲苯的菌株为好氧型革兰氏染色阴性菌，可利用对二甲苯作为唯一碳源和能源进行生长，并将其彻底矿化成CO2和H2O。在纯培养条件下，该菌株于25～35℃、pH=4～8条件下均能降解对二甲苯。该菌株具有良好的底物适应能力和底物宽泛性，可同时降解对二甲苯、甲苯。该菌株为生物法处理有机废气的工业应用奠定了基础。
【专利说明】用于降解对二甲苯的菌株及其培养方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及微生物菌株领域，具体涉及一种用于降解对二甲苯的菌株及其培养方法和应用。
【背景技术】
[0002]当前，精细化工行业产生的大气量低浓度的有机废气所引起的环境问题及潜在健康问题正日益受到关注。精细化工行业产生的挥发性有机物(VOCs)，因其种类繁多，分布广，毒性大，具有污染面广、气量大、浓度低等特点，同时污染所引发的问题复杂，已被视为继粉尘以后的第二大类量大面广的大气污染物。根据行业内的推算，目前全国总的工业VOCs年排放量应该在2000万吨以上，达到甚至超过了全国NOx的排放水平，而且随着国民经济的发展呈现出不断增长的趋势。根据美国环保总局(EPA)的2008年统计数据，美国的VOCs年排放水平已超过1378万吨。工业排放的VOCs大多具有一定的环境毒性，如:有毒、有恶臭、产生光化学烟雾，破坏臭氧层、引发温室效应及酸雨等；部分甚至有“三致”作用，直接危害人体健康。
[0003]二甲苯(Xylene)作为一种常用的精细化工原料及有机溶剂，主要来自于石油化工行业的石油提炼过程；其中，约45%的混合二甲苯用于对二甲苯(P-xylene)的生产，其他用途还包括作为有机溶剂使用(5.2%)、生产邻二甲苯(7.7%)、生产间二甲苯(2.0%)及混合汽油(39%)等。对二甲苯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)，PTA或DMT再和乙二醇反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，即聚酯，进一步加工纺丝生产涤纶纤维，轮胎工业用聚酯帘布以及聚酯瓶、聚酯膜、塑料合金及其它工业元件等；除此之外，对二甲苯在医药化工行业也有用途。对二甲苯作为一种常见的挥发性有机物(饱和蒸汽压8.84mmHg，25°C)，对二甲苯具有较高的毒性和潜在致癌、致突变作用，同时也是美国EPA《清洁空气修正案(1990)》中规定的189种优先控制的有毒空气污染物之一。近年来，因对二甲苯项目产生的环境问题而引发群体性事件在我国也时有发生。在对二甲苯的生产使用过程中产生的大量含对二甲苯有机废气，会对周围人民群众的身体健康和生态环境产生不可忽视的影响；因而，含对二甲苯有机废气控制技术的研究开发迫在眉睫。
[0004]生物法由于具有处理效果好、投资及运行费用低、反应条件温和(常温，常压)、无二次污染、易于管理操作等优点，尤其在处理大流量、低浓度的有机废气时更显其经济性和优越性，因而受到了越来越多的重视，当前在我国也得到一定程度的工业应用。针对特定挥发性有机物(如苯系物、氯代烃及恶臭类)的高效微生物菌株的选育对于有机废气生物处理装置的处理效果及长期稳定运行至关重要；而专门针对对二甲苯降解菌株的筛选分离在当前国内有机废气治理领域仍属于起步阶段。
[0005]当前国内外研究中，针对含对二甲苯有机废气进行高效降解菌株分离鉴定的报道并不多见。2010 年，Amelia-Elena Rotaru (FEMS MicrobiologyEco1gy，2010，71:460-468)等从自来水厌氧环境的脱氮菌群中分离出可同时利用对二甲苯作为唯一碳源和电子供体的微生物菌群；2012年，武汉科技大学魏鑫(化工环保，2012，6:498-501)等从某石化废水活性污泥中分离出一株可利用对二甲苯作为唯一碳源的假单胞菌，用于石化废水和焦化废水的治理；然而，以上研究并未对相关菌株的培养条件、分离纯化方法进行优化分析，同时也未涉及含对二甲苯有机废气的处理。
[0006]因此，筛选分离并利用定向驯化方法获得可降解对二甲苯的高效降解菌株，并分析其降解特性，从而为利用生物处理技术进行精细化工行业含对二甲苯有机废气的治理提供一定的基础数据，具有一定工业应用前景。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种用于降解对二甲苯的菌株，该菌株可有效降解对二甲苯。
[0008]一种用于降解对二甲苯的菌株,命名为潘朵拉菌(Pandoraea sp.)WL1,保藏号为CGMCC N0.7897。
[0009]该菌株的具体保藏如下:
[0010]名称:潘朵拉菌(Pandoraeasp.) WLl ；
[0011]保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，简称CGMCC ；
[0012]保藏单位的地址:北京市朝阳区北辰西路I号院3号中国科学院微生物研究所；
[0013]保藏日期:2013年07月08日；
[0014]保藏编号:CGMCCN0.7897。
[0015]潘朵拉菌(Pandoraea sp.)WL`1属于Pandoraea属；菌落呈小圆状，较透明，边缘光滑整齐，直径0.2_左右；菌体细胞呈长杆状，2.0ym左右，端生鞭毛，有夹膜，无芽孢；为好氧型革兰氏阴性菌。
[0016]本发明还提供了一种用于降解对二甲苯的菌株的培养方法，从医药化工企业提取活性污泥，该污泥样品经长期通入气态污染物(对二甲苯)进行曝气定向驯化后，将菌液涂布于固态培养基平板上分离单菌落，置于无机盐培养基添加目标污染物(对二甲苯)进行分离纯化，重复筛选分离得到一株具有高效降解特性的目标菌株。
[0017]一种用于降解对二甲苯的菌株的培养方法，包括以下步骤:
[0018]I)取制药厂污水排放口的活性污泥，通入对二甲苯进行曝气驯化，稳定后将活性污泥、无机盐培养基和对二甲苯加入到培养瓶中，在摇床内培养，得到微生物群落；
[0019]2)利用R2A固体培养基结合稀释涂布法和划线法进行目标菌株的纯化分离，得到用于降解对二甲苯的菌株。
[0020]制药厂为浙江省东阳市浙江普洛康裕生物制药有限公司。
[0021]所述的活性污泥、无机盐培养基和对二甲苯的体积比为1:30~70:0.005~
0.05。
[0022]进一步，所述的活性污泥、无机盐培养基和对二甲苯的体积比为1:50:0.01~
0.02。
[0023]以无机盐培养基IL计，所述的无机盐培养基由如下重量的组分组成:
[0024]
【权利要求】
1.一种用于降解对二甲苯的菌株，其特征在于，命名为潘朵拉菌(Pandoraea sp.)WL1,保藏号为 CGMCC N0.7897。
2.一种如权利要求1所述的用于降解对二甲苯的菌株的培养方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)取制药厂污水排放口的活性污泥，通入对二甲苯进行曝气驯化，稳定后将活性污泥、无机盐培养基和对二甲苯加入到培养瓶中，在摇床内培养，得到微生物群落； 2)利用R2A固体培养基结合稀释涂布法和划线法进行目标菌株的纯化分离，得到用于降解对二甲苯的菌株。
3.如权利要求2所述的用于降解对二甲苯的菌株的培养方法，其特征在于，所述的活性污泥、无机盐培养基和对二甲苯的体积比为1:30~70:0.005~0.05。
4.如权利要求3所述的用于降解对二甲苯的菌株的培养方法，其特征在于，所述的活性污泥、无机盐培养基和对二甲苯的体积比为1:50:0.01~0.02。
5.如权利要求2所述的用于降解对二甲苯的菌株的培养方法，其特征在于，以无机盐培养基IL计，所述的无机盐培养基由如下重量的组分组成:
6.如权利要求2所述的用于降解对二甲苯的菌株的培养方法，其特征在于，以R2A固体培养基IL计，所述的R2A固体培养基由如下重量的组分组成:
7.如权利要求1所述的用于降解对二甲苯的菌株在处理含对二甲苯有机废气中的应用。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，将权利要求1所述的用于降解对二甲苯的菌株接种至生物滴滤装置内进行含对二甲苯的有机废气处理，经挂膜驯化至稳定阶段即可。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，降解对二甲苯在25~35°C、pH=4~8条件下进行。
【文档编号】B01D53/84GK103756928SQ201310609086
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】李伟, 王向前, 王俏丽, 徐百龙, 李素静 申请人:浙江大学