一株鄰二甲苯降解菌及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境污染物生物強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一株鄰二甲苯降解菌及其應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鄰二甲苯是一種重要的有機(jī)化工原料，主要用于生產(chǎn)苯酐、染料、殺蟲劑、涂料溶 劑以及藥物等，其中90%左右用于生產(chǎn)苯酐，2%用于生產(chǎn)溶劑，而僅1%用來生產(chǎn)染料中間 體。鄰二甲苯具有較強(qiáng)的毒性，低濃度時(shí)能刺激皮膚、粘膜，可以經(jīng)皮膚滲透入體內(nèi)；高濃 度時(shí)，可以麻醉中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使人神志不清。長期接觸可影響肝、腎功能，會引起神經(jīng)衰 弱綜合癥。利用物理和化學(xué)方法處理鄰二甲苯可以達(dá)到較好的效果，但其成本高，易造成 二次污染。生物處理法具有處理效果好、費(fèi)用低、對環(huán)境影響小、無二次污染及應(yīng)用范圍廣 的優(yōu)點(diǎn)。因此，采用生物強(qiáng)化的方法，從環(huán)境中篩選高效鄰二甲苯降解菌，提高原有生物處 理系統(tǒng)對目標(biāo)污染物的去除效果是消除苯系污染物的重要方法和發(fā)展趨勢。目前，國內(nèi)外 學(xué)者陸續(xù)篩選出一些能夠降解苯系物的微生物，包括紅球菌)、不動(dòng)桿菌 d/netoAacterep.)和動(dòng)膠菌等。CN103451127B申請了一株具 有鄰二甲苯降解能力的動(dòng)膠菌及其應(yīng)用的專利，該專利從制藥廢水中分離純化得到的動(dòng)膠 菌對鄰二甲苯具有較好降解能力，并且能在無機(jī)鹽培養(yǎng)基中較好降解苯、甲苯、鄰二甲苯、 間二甲苯、對二甲苯等苯系污染物，但未發(fā)現(xiàn)該菌在實(shí)際廢水環(huán)境中對其中的鄰二甲苯和 其他苯系物具有降解能力。本發(fā)明的假單胞菌（/kewt/omwassp. )0X5對鄰二甲苯的降解 速度快，并且其耐受濃度高達(dá)2500mg/L。本發(fā)明的0X5不僅能降解焦化廢水中的鄰二甲苯 和其他苯系物，而且還能降低焦化生化出水中的COD。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在解決普通微生物對鄰二甲苯降解效率低的問題，目的是提供一株鄰二 甲苯降解菌，高效降解鄰二甲苯、苯和甲苯等苯系物，實(shí)現(xiàn)其對焦化廢水的生物強(qiáng)化處理。
[0004] 本發(fā)明所述的鄰二甲苯降解菌0X5源于武漢平煤武鋼聯(lián)合焦化有限責(zé)任公司污 水處理廠內(nèi)長期受污染的土壤。該菌是以鄰二甲苯作為唯一碳源進(jìn)行生長繁殖，在無機(jī)鹽 培養(yǎng)基中對土壤中的菌群進(jìn)行馴化培養(yǎng)，并通過平板劃線分離純化得到。
[0005]其中，無機(jī)鹽培養(yǎng)基成分為：Na2HPO4 1.5g，KH2PO4 1.5g，（NH4)2SO4 1.0g， MgSO4 .7H20 0.2g，F(xiàn)eSO4 .7H20 0.02g，CaCl2 0.01g，微量元素儲備液2mL，蒸餾水定 容至1000mL，pH約為7。所述微量元素儲備液的組分為：MnSO4?H2O0?lg，ZnSO4?7H20 0? 12g，H3BO3 0? 07g，Na2MoO4?H2O0? 04g，CuSO4?5H20 0? 02g，CoCl2 0? 04g，蒸餾水定容至 1000 mL0
[0006] 該菌為革蘭氏陰性菌，經(jīng)16SrDNA鑒定為假單胞菌肌/(9術(shù)sp.)，編號為 0X5,于2015年6月29日保藏于中國典型培養(yǎng)物保藏中心（武漢大學(xué))，保藏編號為CCTCC N0:M2015415。該菌菌落呈圓形，微凸，菌落四周為乳白色，中間為黃色，表面濕潤光滑。生理 生化特性鑒定顯示該菌的硝酸鹽實(shí)驗(yàn)、明膠液化實(shí)驗(yàn)和淀粉水解實(shí)驗(yàn)為陽性，吲哚實(shí)驗(yàn)、產(chǎn) 硫化氫實(shí)驗(yàn)、甲基紅實(shí)驗(yàn)和V-P實(shí)驗(yàn)為陰性，能利用鄰二甲苯作為唯一碳源進(jìn)行生長繁殖。
[0007] 該菌較優(yōu)的培養(yǎng)條件為：溫度為35°C，初始pH為7~8,搖床轉(zhuǎn)速為150r/min。
[0008] 本發(fā)明還涉及所述假單胞菌sp. ) 0X5用于降解焦化廢水中的鄰二 甲苯和其他苯系物，降低焦化生化出水中的C0D。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的假單胞菌（/kewt/omwassp. )0X5對鄰二甲苯的降 解速度快，耐受濃度高，不僅能高效降解培養(yǎng)基中的鄰二甲苯，而且還能有效降解焦化廢水 中的鄰二甲苯和其他苯系物，對焦化生化出水中的COD也有較好的去除效果。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明的菌株0X5的生長與鄰二甲苯降解效果關(guān)系圖； 圖2為培養(yǎng)溫度對本發(fā)明的菌株0X5降解鄰二甲苯的影響圖； 圖3為初始pH值對本發(fā)明的菌株0X5降解鄰二甲苯的影響圖； 圖4為搖床轉(zhuǎn)速對本發(fā)明的菌株0X5降解鄰二甲苯的影響圖； 圖5為鄰二甲苯初始濃度對本發(fā)明的菌株0X5降解鄰二甲苯的影響圖； 圖6為本發(fā)明的菌株0X5對焦化生化出水中COD的去除效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步描述，并非對其保護(hù)范圍的限 制。
[0012] 實(shí)施例1:假單胞菌sp. ) 0X5的分離、鑒定及其對鄰二甲苯的降解 性能 1、菌株的分離、純化 (1)菌種來源 菌源取自武漢平煤武鋼聯(lián)合焦化有限責(zé)任公司污水處理廠內(nèi)長期受污染的土壤，呈黑 色，在不同地點(diǎn)共采集土壤樣品3份。
[0013] (2)菌株的分離純化 將采集的土壤樣品加入蒸餾水振蕩24h，靜置離心后取5ml上清液接種于LB培養(yǎng)基 (蛋白胨1被％，氯化鈉lwt%，酵母抽提物0. 5wt%)中，置于30°C、150r/min的恒溫?fù)u床富 集培養(yǎng)24h。吸取2mL富集的菌液，離心，棄上清，將菌體接至含有100mg/L鄰二甲苯的 無機(jī)鹽培養(yǎng)基中，于30°C、150r/min下培養(yǎng)，待培養(yǎng)基由澄清變渾濁后，再吸取2mL菌液 轉(zhuǎn)接入新鮮的底物濃度更高的無機(jī)鹽培養(yǎng)基中相同條件下培養(yǎng)，以此來馴化鄰二甲苯降解 菌，無機(jī)鹽培養(yǎng)基中的鄰二甲苯的濃度分別為100,200,400,600,800，1000,2000mg/L。將 底物濃度為2000mg/L時(shí)的馴化液按10 3~10 7體積比稀釋，取各梯度稀釋液分別均勻涂布 于LB平板上，30°C培養(yǎng)24h。挑取長勢良好的菌落反復(fù)劃線純化，得到單一菌落。對各個(gè)單 菌進(jìn)行鄰二甲苯降解實(shí)驗(yàn)，確定各菌株的降解能力，將對鄰二甲苯降解效果最好的一株菌 編號為0X5,以斜面和甘油保藏菌株。
[0014] 2、菌株的鑒定 (1)鄰二甲苯降解菌株0X5的菌落形態(tài)特征及生理生化特性 鄰二甲苯降解菌株0X5菌落呈圓形，微凸，菌落四周為乳白色，中間為黃色，表面濕潤 光滑。生理生化特性鑒定顯示該菌的硝酸鹽實(shí)驗(yàn)、明膠液化實(shí)驗(yàn)和淀粉水解實(shí)驗(yàn)為陽性，吲 哚實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)硫化氫實(shí)驗(yàn)、甲基紅實(shí)驗(yàn)和V-P實(shí)驗(yàn)為陰性。
[0015] (2)鄰二甲苯降解菌株0X5的16SrDNA鑒定 對鄰二甲苯降解菌株0X5的16SrDNA基因進(jìn)行克隆、測序，然后在GenBank中進(jìn)行Blast比對。結(jié)果顯示，與其序列相似性達(dá)到99%的均為假單胞菌（/kewt/omwassp.)， 其16SrDNA序列如序列表所示。結(jié)合菌株的生理生