[发明专利]一种根瘤菌及其在降解水环境中壬基酚的应用

说明书

本发明公开了一种根瘤菌，命名为根瘤菌(Rhizobium sp.)NPLJ‑2，于2020年10月19日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2020603。本发明还公开了上述根瘤菌在降解水环境中壬基酚的应用。本发明的根瘤菌在好氧条件下对水体中初始浓度为100mg/L的壬基酚的生物降解率可达到80％以上，并且还有效缩短了生物降解时间，同时还有效降低了污水中由壬基酚贡献的COD；本发明利用生物法快速高效降解污水中的壬基酚，对污水中高浓度环境激素‑壬基酚的处理具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种根瘤菌，还涉及上述根瘤菌在降解水中壬基酚的应用。

背景技术

印染行业是我国工业用水大户和废水排放大户，据不完全统计，我国印染废水的排放量约为300～400万m³/d，约占整个工业废水排放量的35％。长期以来，印染废水由于有机物浓度高、含盐量高、有机物难生化降解，成为工业废水治理领域的难点。

壬基酚乙氧基化物(NPEOs)广泛用于纺织品处理助剂，是重要的工业非离子表面活性剂。NPEO在纺织废水中的浓度范围高达450～5680μg/L。NPEO由NP和环氧乙烷聚合生成，NPEOs的不稳定性与其由1-20个乙氧基单元组成的聚乙氧基化物链有关，其进入环境后通过多种途径可转化成NP、NP(1～3)EO和NP(1～3)EC，这些物质由于具有一定的雌激素效应，会对水体中生物产生毒性，因此受到广泛关注。

壬基酚(NP)是NPEOs的主要产物之一，其具有雌激素效应、神经毒性、免疫毒性及生殖毒性等，在环境中的半衰期在几天到一百天不等。环境中的NP分布范围广，具有生物富集性，用物理吸附和化学光解法对其进行处理时成本较高，因此不适合大规模应用。生物降解法因其成本低、绿色环保，是一种快速高效去除环境介质中NP的方法，目前已报道的微生物(Pseudomonas stutzeri、Leclercia adecarboxylata等)大多只对低浓度的NP有一定的去除效果，NP浓度为10mg/L以下时，降解率为60％～75％，NP浓度为50mg/L时，降解率为20％～40％，NP浓度为100mg/L时，降解率只有10％～20％，并且残余的NP仍可在环境中不断累积进入生物体。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中微生物处理水体中壬基酚存在处理浓度低、去除率低以及降解速率慢等问题，提供了一种根瘤菌，该根瘤菌能够快速高效降解污水中高浓度的壬基酚。

技术方案：本发明所述的根瘤菌命名为根瘤菌(Rhizobium sp.)NPLJ-2，分类命名为根瘤菌(Rhizobium sp.)，菌株号为NPLJ-2，现已保藏于位于中国武汉的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2020603，保藏日期为2020年10月19日。

上述菌株一根瘤菌(Rhizobium sp.)NPLJ-2，在LB培养基中，30℃好氧条件下生长良好，菌落呈圆形，直径大小为0.2～1mm，菌落颜色为白色，不透明，表面干燥，革兰氏染色呈阴性。

本发明还要解决的技术问题是提供上述根瘤菌在降解水环境中壬基酚的应用。

所述的应用为：将根瘤菌接种于扩大培养基中，于28～30℃下好氧培养24～48h，培养后得到NPLJ-2扩培产物，按体积分数算，根瘤菌接种量为1％～3％；将扩培产物接种于含壬基酚的污水中进行处理。

其中，污水中根瘤菌(Rhizobium sp.)NPLJ-2的接种量为3‰～5‰(质量分数)，污水中壬基酚的质量浓度为不低于100mg/L。

菌体应用时，含壬基酚的污水的温度为25～30℃，pH值为7.0～7.5，此条件下有利于加快根瘤菌(Rhizobium sp.)NPLJ-2对壬基酚的降解速率。