[发明专利]一株砷氧化假单胞菌及其应用

说明书

一株砷氧化假单胞菌及其应用，本发明涉及一株砷氧化假单胞菌及其应用。本发明一株砷氧化假单胞菌为Pseudomonas arsenicoxydans Y24‑2，已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏编号为CGMCC No.16655，保藏日期为2018年10月29日。本发明菌株低温贫营养条件下，进水硝酸盐浓度为20～100mg/L时，可以高效去除地下水中亚硝酸盐，对硝酸盐的去除速率为12.94～93.96mg/L/h。本发明应用于环境微生物技术领域。

技术领域

本发明涉及一株砷氧化假单胞菌及其应用。

背景技术

由于农业化肥的施用，硝酸盐通过土壤渗滤作用，进入地下水环境，影响地下水质。由于农业面源污染相对难控制，我国地下水硝酸超标现象较为普遍。如果饮用水中含有过量的硝酸盐容易引起高铁血红蛋白症，甚至会诱发癌症，对人体造成危害。而我国，尤其是北方地区，约有60％的人以地下水为水源，有效去除地下水中的硝酸盐对于保障居民供水安全至关重用。我国从2007年7月起实施的生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)也将硝酸盐氮的最高允许浓度限制在10mg/L。

目前地下水中硝酸盐的生物处理方法可分为两类：

一种是利用异养反硝化细菌去除地下水中硝酸盐。其原理是是在缺氧条件下(溶解氧为0.5mg/L左右)，以有机物(有机碳)为电子供体，还原硝酸盐生成氮气。由于地下水中有机物含量低、且主要以难生物利用的腐殖酸形式存在，原水中的C/N比通常不到1，所以常出现碳源不足的情况。目前普遍采用的解决方法是添加水稻秸秆和玉米芯等缓释碳源，以提高处理工艺的C/N比。

另一种是利用自养反硝化细菌去除地下水中硝酸盐。其原理是在专性厌氧的条件下，以CO₂、HCO₃^-或CO₃^2-为碳源，以H₂、S或硫化物为电子供体还原硝酸盐生成氮气，如脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)、氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)等。尽管这类自养反硝化细菌在去除硝酸盐过程中不需要额外提供有机碳源，但需要严格的厌氧环境，并需要额外提供电子供体(H₂或硫化物)，不仅在应用过程中工艺难以实现，也相应提高了制水成本。

近年来，有相关研究试图解决地下水水温低、C/N比低，生物处理困难的问题。周石磊(混合充氧强化水源水库贫营养好氧反硝化菌的脱氮特性及技术应用研究.西安建筑科技大学.博士学位论文2017)在研究过程中，分离获得了13株可在贫营养条件下进行好氧反硝化的细菌，分别为不动杆菌(Acinetobacter sp.)、新鞘脂菌属(Novosphingobium sp.)、水杆菌属(Aquabacterium sp.)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas sp.)、动胶杆菌属(Zoogloea sp.)和代尔夫特菌属(Delftia sp.)。刘勇波等人(刘勇波,曲丹,任何军.一株低温苯胺降解菌的好氧反硝化性能.河南水利与南水北调.2018,5:78-79)也分离获得了适冷性的好氧反硝化细菌AN-1。但以上菌株进行反硝化时，硝酸盐浓度均不超过5mg/L，而微污染地下水中硝酸盐浓度通常为20～150mg/L。

砷氧化假单胞菌(Pseudomonas arsenicoxydans)最初于2010年报道可以氧化亚砷酸盐(Victor L.Campos等人.Pseudomonas arsenicoxydans sp nov.,an arsenite-oxidizing strain isolated from the Atacama desert.Systematic and AppliedMicrobiology.2010.33:193-197.)。近年来也有关于将砷氧化假单胞菌用于处理亚砷酸盐的研究，但还没有关于砷氧化假单胞菌可用于处理地下水中硝酸盐的报道。

发明内容

本发明提供了一株砷氧化假单胞菌及其应用。