用于降解對二甲苯的菌株及其培養方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于降解對二甲苯的菌株及其培養方法和應用，菌株命名為潘朵拉菌（Pandoraea?sp.）WL1，該菌株保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏號:CGMCC?NO.7897，保藏日期：2013年07月08日。本發明提供的用于降解對二甲苯的菌株為好氧型革蘭氏染色陰性菌，可利用對二甲苯作為唯一碳源和能源進行生長，并將其徹底礦化成CO2和H2O。在純培養條件下，該菌株于25～35℃、pH=4～8條件下均能降解對二甲苯。該菌株具有良好的底物適應能力和底物寬泛性，可同時降解對二甲苯、甲苯。該菌株為生物法處理有機廢氣的工業應用奠定了基礎。
【專利說明】用于降解對二甲苯的菌株及其培養方法和應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及微生物菌株領域，具體涉及一種用于降解對二甲苯的菌株及其培養方法和應用。
【背景技術】
[0002]當前，精細化工行業產生的大氣量低濃度的有機廢氣所引起的環境問題及潛在健康問題正日益受到關注。精細化工行業產生的揮發性有機物(VOCs)，因其種類繁多，分布廣，毒性大，具有污染面廣、氣量大、濃度低等特點，同時污染所引發的問題復雜，已被視為繼粉塵以后的第二大類量大面廣的大氣污染物。根據行業內的推算，目前全國總的工業VOCs年排放量應該在2000萬噸以上，達到甚至超過了全國NOx的排放水平，而且隨著國民經濟的發展呈現出不斷增長的趨勢。根據美國環保總局(EPA)的2008年統計數據，美國的VOCs年排放水平已超過1378萬噸。工業排放的VOCs大多具有一定的環境毒性，如:有毒、有惡臭、產生光化學煙霧，破壞臭氧層、引發溫室效應及酸雨等；部分甚至有“三致”作用，直接危害人體健康。
[0003]二甲苯(Xylene)作為一種常用的精細化工原料及有機溶劑，主要來自于石油化工行業的石油提煉過程；其中，約45%的混合二甲苯用于對二甲苯(P-xylene)的生產，其他用途還包括作為有機溶劑使用(5.2%)、生產鄰二甲苯(7.7%)、生產間二甲苯(2.0%)及混合汽油(39%)等。對二甲苯是一種重要的有機化工原料，主要用于生產精對苯二甲酸(PTA)或對苯二甲酸二甲酯(DMT)，PTA或DMT再和乙二醇反應生成聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，即聚酯，進一步加工紡絲生產滌綸纖維，輪胎工業用聚酯簾布以及聚酯瓶、聚酯膜、塑料合金及其它工業元件等；除此之外，對二甲苯在醫藥化工行業也有用途。對二甲苯作為一種常見的揮發性有機物(飽和蒸汽壓8.84mmHg，25°C)，對二甲苯具有較高的毒性和潛在致癌、致突變作用，同時也是美國EPA《清潔空氣修正案(1990)》中規定的189種優先控制的有毒空氣污染物之一。近年來，因對二甲苯項目產生的環境問題而引發群體性事件在我國也時有發生。在對二甲苯的生產使用過程中產生的大量含對二甲苯有機廢氣，會對周圍人民群眾的身體健康和生態環境產生不可忽視的影響；因而，含對二甲苯有機廢氣控制技術的研究開發迫在眉睫。
[0004]生物法由于具有處理效果好、投資及運行費用低、反應條件溫和(常溫，常壓)、無二次污染、易于管理操作等優點，尤其在處理大流量、低濃度的有機廢氣時更顯其經濟性和優越性，因而受到了越來越多的重視，當前在我國也得到一定程度的工業應用。針對特定揮發性有機物(如苯系物、氯代烴及惡臭類)的高效微生物菌株的選育對于有機廢氣生物處理裝置的處理效果及長期穩定運行至關重要；而專門針對對二甲苯降解菌株的篩選分離在當前國內有機廢氣治理領域仍屬于起步階段。
[0005]當前國內外研究中，針對含對二甲苯有機廢氣進行高效降解菌株分離鑒定的報道并不多見。2010 年，Amelia-Elena Rotaru (FEMS MicrobiologyEco1gy，2010，71:460-468)等從自來水厭氧環境的脫氮菌群中分離出可同時利用對二甲苯作為唯一碳源和電子供體的微生物菌群；2012年，武漢科技大學魏鑫(化工環保，2012，6:498-501)等從某石化廢水活性污泥中分離出一株可利用對二甲苯作為唯一碳源的假單胞菌，用于石化廢水和焦化廢水的治理；然而，以上研究并未對相關菌株的培養條件、分離純化方法進行優化分析，同時也未涉及含對二甲苯有機廢氣的處理。
[0006]因此，篩選分離并利用定向馴化方法獲得可降解對二甲苯的高效降解菌株，并分析其降解特性，從而為利用生物處理技術進行精細化工行業含對二甲苯有機廢氣的治理提供一定的基礎數據，具有一定工業應用前景。
【發明內容】
[0007]本發明提供了一種用于降解對二甲苯的菌株，該菌株可有效降解對二甲苯。
[0008]一種用于降解對二甲苯的菌株,命名為潘朵拉菌(Pandoraea sp.)WL1,保藏號為CGMCC N0.7897。
[0009]該菌株的具體保藏如下:
[0010]名稱:潘朵拉菌(Pandoraeasp.) WLl ；
[0011]保藏單位:中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，簡稱CGMCC ；
[0012]保藏單位的地址:北京市朝陽區北辰西路I號院3號中國科學院微生物研究所；
[0013]保藏日期:2013年07月08日；
[0014]保藏編號:CGMCCN0.7897。
[0015]潘朵拉菌(Pandoraea sp.)WL`1屬于Pandoraea屬；菌落呈小圓狀，較透明，邊緣光滑整齊，直徑0.2_左右；菌體細胞呈長桿狀，2.0ym左右，端生鞭毛，有夾膜，無芽孢；為好氧型革蘭氏陰性菌。
[0016]本發明還提供了一種用于降解對二甲苯的菌株的培養方法，從醫藥化工企業提取活性污泥，該污泥樣品經長期通入氣態污染物(對二甲苯)進行曝氣定向馴化后，將菌液涂布于固態培養基平板上分離單菌落，置于無機鹽培養基添加目標污染物(對二甲苯)進行分離純化，重復篩選分離得到一株具有高效降解特性的目標菌株。
[0017]一種用于降解對二甲苯的菌株的培養方法，包括以下步驟:
[0018]I)取制藥廠污水排放口的活性污泥，通入對二甲苯進行曝氣馴化，穩定后將活性污泥、無機鹽培養基和對二甲苯加入到培養瓶中，在搖床內培養，得到微生物群落；
[0019]2)利用R2A固體培養基結合稀釋涂布法和劃線法進行目標菌株的純化分離，得到用于降解對二甲苯的菌株。
[0020]制藥廠為浙江省東陽市浙江普洛康裕生物制藥有限公司。
[0021]所述的活性污泥、無機鹽培養基和對二甲苯的體積比為1:30~70:0.005~
0.05。
[0022]進一步，所述的活性污泥、無機鹽培養基和對二甲苯的體積比為1:50:0.01~
0.02。
[0023]以無機鹽培養基IL計，所述的無機鹽培養基由如下重量的組分組成:
[0024]
【權利要求】
1.一種用于降解對二甲苯的菌株，其特征在于，命名為潘朵拉菌(Pandoraea sp.)WL1,保藏號為 CGMCC N0.7897。
2.一種如權利要求1所述的用于降解對二甲苯的菌株的培養方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)取制藥廠污水排放口的活性污泥，通入對二甲苯進行曝氣馴化，穩定后將活性污泥、無機鹽培養基和對二甲苯加入到培養瓶中，在搖床內培養，得到微生物群落； 2)利用R2A固體培養基結合稀釋涂布法和劃線法進行目標菌株的純化分離，得到用于降解對二甲苯的菌株。
3.如權利要求2所述的用于降解對二甲苯的菌株的培養方法，其特征在于，所述的活性污泥、無機鹽培養基和對二甲苯的體積比為1:30~70:0.005~0.05。
4.如權利要求3所述的用于降解對二甲苯的菌株的培養方法，其特征在于，所述的活性污泥、無機鹽培養基和對二甲苯的體積比為1:50:0.01~0.02。
5.如權利要求2所述的用于降解對二甲苯的菌株的培養方法，其特征在于，以無機鹽培養基IL計，所述的無機鹽培養基由如下重量的組分組成:
6.如權利要求2所述的用于降解對二甲苯的菌株的培養方法，其特征在于，以R2A固體培養基IL計，所述的R2A固體培養基由如下重量的組分組成:
7.如權利要求1所述的用于降解對二甲苯的菌株在處理含對二甲苯有機廢氣中的應用。
8.如權利要求7所述的應用，其特征在于，將權利要求1所述的用于降解對二甲苯的菌株接種至生物滴濾裝置內進行含對二甲苯的有機廢氣處理，經掛膜馴化至穩定階段即可。
9.如權利要求8所述的應用，其特征在于，降解對二甲苯在25~35°C、pH=4~8條件下進行。
【文檔編號】B01D53/84GK103756928SQ201310609086
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】李偉, 王向前, 王俏麗, 徐百龍, 李素靜 申請人:浙江大學