本發(fā)明與生活污水處理領(lǐng)域相關(guān)，特別是與高效降解生活污水中的菌株及其制備、使用方法。
背景技術(shù)：
我國面臨著水量型缺水和水質(zhì)型缺水的雙重考驗(yàn)，人均水資源占有量低于世界平均水平，居民用水量逐漸加大，對于水環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注和要求日漸提高。大量未處理生活污水的直接排放對于我國水環(huán)境的質(zhì)量造成了安全隱患如引起附近水體的富營養(yǎng)化等。生活污水主要來源于洗滌、廚房、沖廁，特征污染物為COD、TN、TP、SS、氨氮，其中COD為化學(xué)需氧量，往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo)，化學(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。有機(jī)污染物含量高，污水可生化性強(qiáng)，重金屬及有毒有害物質(zhì)含量較低。
生物處理技術(shù)是利用微生物的代謝作用將有機(jī)污染物分解為CO2和H2O，或者有機(jī)酸和醇等，從而達(dá)到凈化污水的目的。與物理化學(xué)方法相比，生物處理法費(fèi)用低廉，同時用于污水處理的微生物繁殖快，容易培養(yǎng)，適應(yīng)不同種類廢水環(huán)境的能力強(qiáng)。在生物處理技術(shù)領(lǐng)域通常對高效降解生活污水中特征污染物的菌株進(jìn)行篩選，以實(shí)現(xiàn)對污水的生物降解處理。
目前，用于高效降解生活污水的菌株篩選方法主要是通過檢測菌株的相關(guān)酶活性，如降解生活污水中脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等大分子物質(zhì)的相應(yīng)酶活性，然而，生活污水中含有的有機(jī)物種類較多，因此尋找能夠高效降解生活污水中COD的菌株具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于以上所提到的高效降解生活污水中有機(jī)污染物的重要性。有必要篩選出一株能夠高效降解生活污水中COD的菌株，并用GC-MS方法檢測其降解生活污水中有機(jī)污染物的種類和數(shù)量的變化情況。
一種高效降解生活污水中有機(jī)污染物 的菌株，該菌株為釀酒酵母菌株；保藏該生物材料樣品的單位名稱是中國普通微生物菌種保藏管理中心（CGMCC），保藏日期是20160902，保藏編號：CGMCC12927，以及該生物材料的分類命名是釀酒酵母菌株Saccharomyces cerevisiae Hansen。
篩選高效降解生活污水中有機(jī)污染物 的菌株方法，包括以下步驟：
（1）菌種活化：
將4℃斜面保存的酵母菌活化，將其劃線于相應(yīng)固體培養(yǎng)基上，于28℃培養(yǎng)2d；
（2）種子液制備
挑取活化的菌落，接種于酵母菌培養(yǎng)基中，隨后將酵母菌于28℃、180rpm培養(yǎng)2d；制備成種子液；
（3）菌株的培養(yǎng)
以1%接種量將培養(yǎng)至對數(shù)期的酵母菌種子液接種到100mL生活污水中，隨后在搖床上以20℃、110rpm的條件進(jìn)行為期7天的凈化處理，取上清液測定污水中總磷和氨氮的含量；
（4）菌株的初篩：初步篩選總磷和氨氮的含量低的菌株20-30株，進(jìn)一步對初篩的菌株進(jìn)行TP和NH4+-N降解能力的分析，挑選對這兩項(xiàng)指標(biāo)在4-5d內(nèi)TP降解率在80%以上的菌株，得到的菌株進(jìn)行培養(yǎng)；
（5）菌株的復(fù)篩：
將培養(yǎng)至對數(shù)期的初篩菌株以1%接種量添加到100ml自制污水中，以處理第5d時COD去除率最佳為篩選原則,確定釀酒酵母菌株CGMCC12927為后期污水處理供試菌株，檢測其TP、NH4+-N、COD去除率。
（6）GC-MS分析：經(jīng)1339酵母菌進(jìn)行5d處理后，檢測其對有機(jī)物的去除的能力：利用GC-MS方法進(jìn)一步分析1339酵母菌對污水中有機(jī)污染物的降解情況，以對生活污水中的有機(jī)物進(jìn)行定性定量分析，對污水進(jìn)行GC/MS分析的步驟如下：
A. 制備吸附柱：取一規(guī)格為1cmx25cm的玻璃柱，把經(jīng)過純化處理的XAD-2樹脂裝入玻璃柱，使樹脂床的高度為13cm左右，保持裝柱均勻，柱內(nèi)無氣泡。
. 菌株降解后污水的富集與洗脫：
將經(jīng)過釀酒酵母菌株CGMCC12927處理后的污水靜置沉淀后分別取上清液經(jīng)G4砂芯漏斗過濾，以25ml/min的流速流經(jīng)吸附柱，隨后取出富集樹脂置于分液漏斗中用80ml二氯甲烷萃取6次，合并所得二氯甲烷萃取劑通過上層為無水硫酸鈉，下層為玻璃棉的30ml 小漏斗，然后將所得液體放于通風(fēng)廚內(nèi)經(jīng)自然濃縮至2.0～3.0ml，密封，寫好編號，低溫冷藏待測。
C.進(jìn)樣分析處理前和處理后污水的有機(jī)物種類
GC/MS分析的氣相色譜條件：
氣體溫度：240℃；
柱溫：在30℃下保持2min，然后以15℃/min的速率升溫至150℃，再以15℃/min的速率升溫至240℃，保持10min；
進(jìn)樣口溫度:240℃；
載氣:高純He(99.999%),流量:1.1ml/min；
GC/MS分析的質(zhì)譜條件：
電離方式:電子轟擊源； 電子轟擊溫度:140℃；
電離能量：70eV； 掃描范圍：29～400m/z；
按照上述條件，調(diào)節(jié)儀器，儀器運(yùn)行穩(wěn)定之后，取濃縮液1ul進(jìn)樣分析，得出經(jīng)釀酒酵母菌株CGMCC12927降解后污水的總離子流色譜圖；
D. 對比污水處理前和處理后有機(jī)污染物的組成成分和含量的變化。
為了取得更好的技術(shù)效果，步驟（2）中所述酵母菌培養(yǎng)基：YEPD培養(yǎng)基（g/L） 蛋白胨20，酵母膏10，葡萄糖20，PH6.0，121℃滅菌20min。
高效降解生活污水中有機(jī)污染物的菌株的使用方法， 將該菌株培養(yǎng)至對數(shù)期，然后以接種量添加到污水中，處理5-7天，處理后檢測其TP、NH4+-N、COD去除率以及上GC/MS分析方法檢測有機(jī)物的種類的變化。
為了取得更好的技術(shù)效果，所述接種量為1%。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明所篩選得到的菌株對TP、NH4+-N、COD的去除率均在百分之八十以上，該菌株用GC/MS分析方法進(jìn)行有機(jī)物的檢測，GC/MS分析方法通常用于代謝工程領(lǐng)域的相關(guān)研究，本發(fā)明利用GC/MS聯(lián)機(jī)分析經(jīng)篩選到的酵母菌降解污水中微量有機(jī)物組成成分和含量的具體變化。
具體實(shí)施方式
一種篩選高效降解生活污水中有機(jī)污染物的菌株方法，包括以下步驟：
（1）菌種活化：
將4℃斜面保存的酵母菌活化，將其劃線于相應(yīng)固體培養(yǎng)基上，于28℃培養(yǎng)2d；
（2）種子液制備
挑取活化的菌落，接種于酵母菌培養(yǎng)基中，隨后將酵母菌于28℃、180rpm培養(yǎng)2d；制備成種子液；所述酵母菌培養(yǎng)基：YEPD培養(yǎng)基（g/L） 蛋白胨20，酵母膏10，葡萄糖20，PH6.0，121℃滅菌20min；
（3）菌株的培養(yǎng)
以1%接種量將培養(yǎng)至對數(shù)期的酵母菌種子液接種到100mL生活污水中，隨后在搖床上以20℃、110rpm的條件進(jìn)行為期7天的凈化處理，取上清液測定污水中總磷和氨氮的含量；
（4）菌株的初篩：初步篩選對生活污水有肉眼可見降解的菌株，篩選的22株酵母菌為：22001、22002、22003、22004、22005、22006、22007、22008、22009、22010、22011、22012、1447、K002、Y1，Y4，Y6，Y7，Y8，Y9，Y10中；進(jìn)一步對初篩的菌株進(jìn)行TP和NH4+-N降解能力的分析，挑選對這兩項(xiàng)指標(biāo)在4-5d內(nèi)TP降解率在80%以上的菌株：通過對TP和NH4+-N降解能力進(jìn)行綜合分析發(fā)現(xiàn)，酵母菌1339、K002、Y6、Y8、22009、Y4、Y7、22011對污水中的這兩種指標(biāo)的去除能力較強(qiáng)，在4-5d內(nèi)TP降解率分別達(dá)到了：89.273%、83.299%、90.27%、87.987%、88.212、85.986%、86.754%、85.934%，NH4+-N降解率分別達(dá)到了：83.69%、80.997%、82.23%、88.87%、88.878%、89.174%、87.878%、90.234%，這8株酵母菌將作為降解污水中COD指標(biāo)的復(fù)篩出發(fā)菌株。
（5）菌株的復(fù)篩：
將培養(yǎng)至對數(shù)期的初篩菌株以1%接種量添加到100ml自制污水中，以處理第5d時COD去除率最佳為篩選原則,確定1339（保藏號）酵母菌為后期污水處理供試菌株，檢測其TP、NH4+-N、COD去除率分別89.27%、83.69%、90.1%。
（6）GC-MS分析：利用GC-MS方法進(jìn)一步分析1339酵母菌對污水中有機(jī)污染物的降解情況，以對生活污水中的有機(jī)物進(jìn)行定性定量分析，對污水進(jìn)行GC/MS分析的步驟如下：
A. 制備吸附柱：取一規(guī)格為1cmx25cm的玻璃柱，把經(jīng)過純化處理的XAD-2樹脂裝入玻璃柱，使樹脂床的高度為13cm左右，保持裝柱均勻，柱內(nèi)無氣泡。
. 菌株降解后污水的富集與洗脫：
將經(jīng)過32株菌株處理后的污水靜置沉淀后分別取上清液經(jīng)G4砂芯漏斗過濾，以25ml/min的流速流經(jīng)吸附柱，隨后取出富集樹脂置于分液漏斗中用80ml二氯甲烷萃取6次，合并所得二氯甲烷萃取劑通過上層為無水硫酸鈉，下層為玻璃棉的30ml 小漏斗，然后將所得液體放于通風(fēng)廚內(nèi)經(jīng)自然濃縮至2.0～3.0ml，密封，寫好編號，低溫冷藏待測。
C.進(jìn)樣分析
GC/MS分析的氣相色譜條件：
氣體溫度：240℃
柱溫：在30℃下保持2min，然后以15℃/min的速率升溫至150℃，再以15℃/min的速率升溫至240℃，保持10min。
進(jìn)樣口溫度:240℃
載氣:高純He(99.999%),流量:1.1ml/min
GC/MS分析的質(zhì)譜條件：
電離方式:電子轟擊源 電子轟擊溫度:140℃
電離能量：70eV 掃描范圍：29～400m/z
按照上述條件，調(diào)節(jié)儀器，儀器運(yùn)行穩(wěn)定之后，取濃縮液1ul進(jìn)樣分析，得出經(jīng)釀酒酵母菌株CGMCC12927降解后污水的總離子流色譜圖。
D. 對比污水處理前和處理后有機(jī)污染物的組成成分和含量的變化。
經(jīng)釀酒酵母菌株CGMCC12927進(jìn)行5d處理后，原污水由12類63種有機(jī)物降解為4類21種有機(jī)物，原污水主要污染物為烷烴類，其次為酯類和苯系物等有機(jī)物。有毒有機(jī)物1，2，3，5-四甲基苯、1，3-間二甲苯、1，3，5-三乙苯、鄰苯二甲酸二甲酯、檸檬酸三乙酯、鄰苯二甲酸二異丁酯經(jīng)1339酵母菌降解后消失，說明1339酵母菌對于有毒有機(jī)物的去除具有一定作用。
以上對本發(fā)明的一個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。