降解甲苯的細菌菌株及其用途的製作方法
2023-05-14 23:29:41 2
專利名稱：降解甲苯的細菌菌株及其用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及降解甲苯的細菌菌株及其用途。
背景技術：
揮發性有機化合物是僅次於顆粒汙染物的一大類大氣汙染物，該類化合物進入大氣層後，擴散到地下含水層、土壤和沉積物中，汙染嚴重、危害極大、難以控制。隨著有機合成工業和石油化學工業的迅速發展，使用的揮發性有機化合物越來越多，不僅對人體感官有刺激作用，而且其中不少化合物還對人體中樞神經系統具有急性危害作用，給人體和環境帶來很大的危害。近年來揮發性有機化合物尤其甲苯的用量日益增大，揮發的甲苯氣體為芳香味，有較強的毒性；它通過對人體肝臟和神經中樞的損害，降低人體的造血功能，引起神經衰弱、失眠、記憶力減退、食欲不振以及白血球偏低、貧血、敗血症等症狀，因而治理含甲苯的有機廢氣已成為化工行業廢氣處理的一項重要而且刻不容緩的工作。但是目前我國只對高濃度工業有機廢氣採取了淨化處理措施，如吸收法，吸附法和催化燃燒法等方法，雖然這些方法有不少的優點，但也存在著很大的不足吸收法和吸附法一般都需要對吸收劑和吸附劑進行再生，而這既增加了工藝的複雜性和設備的投資額，還使運行操作變得複雜；催化燃燒法由於廢氣燃燒不完全而會產生有害的燃燒產物，若燃燒溫度過高，則會產生NOx汙染。還要防止催化劑的中毒和老化問題。另外，燃燒設備運轉時還存在一定的安全隱患和能耗大等問題。最重要的是，以上介紹的幾種方法都有一個共同的缺點，那就是對低濃度的有機廢氣處理效果不佳，能耗大並且可能產生二次汙染。雖然有機物濃度低(＜3000mg/m3)，且無回收利用價值，淨化處理難度大、費用高，但對人體健康與生態環境的危害卻不可忽略。生物法廢氣淨化技術就是為解決這類既無回收利用價值、又汙染環境的低濃度工業有機廢氣的淨化處理難題而開發的。自八十年代末期起，這一方法已逐漸成了世界工業廢氣淨化研究的前沿熱點之一。
與有機廢氣的傳統處理方法相比，生物法處理廢氣有許多突出優點，生物處理法的主要優點是工藝設備簡單，管理維護方便，能耗少，運行費用低，且去除效率高。採用生物法處理有機廢氣的關鍵之一便是篩選出具有高效降解苯系物能力的優良菌株。微生物對各類汙染物均有較強、較快的適應性，並可將其作為代謝底物而降解、轉化，安全性好、無二次汙染、易於管理，尤其在處理低濃度(＜3000mg/m3)有機廢氣時，更顯示了優越性。隨著大氣汙染的加重和國家管理措施的加強，對有機廢氣排放的管理法規的日趨嚴格，生物法處理含低濃度甲苯有機廢氣的研究和應用有著廣闊的前景。
發明內容
本發明的目的是提供一種降解甲苯的細菌菌株及其用途。
它是嗜中溫假單孢菌，微彎桿菌，0.5～1.0μm×1.5～4μm，沒有菌柄也沒有鞘；屬革蘭氏陰性菌株，需氧，進行嚴格的呼吸型代謝，以氧為最終電子受體；能以甲苯為唯一碳源的菌株。
它用於處理低濃度甲苯廢氣。
本發明用生物法處理含甲苯的有機廢氣是利用微生物以廢氣中的有機組分甲苯作為生命活動的能源或其它養分(如碳源)，經降解轉化為簡單的無機物(二氧化碳，水)及細胞組成部分。由於氣液相間有機物濃度梯度，有機物水溶性及微生物的吸附作用，有機物從廢氣中轉移到液相(或固體表面液膜)中，進而被微生物捕獲，降解。在此條件下，微生物對有機物進行氧化分解和同化合成，產生的代謝產物一部分溶於液相，一部分作為細胞物質或細胞代謝能源，還有一部分(如二氧化碳)則析出到空氣中。
具體實施例方式
菌種的選育從長年受到含有甲苯的有機廢氣汙染的土壤中採集十幾種土壤樣品，製得不同稀釋倍數的菌懸液，分別吸取0.2ml各稀釋濃度的菌懸液均勻塗布在選擇基本培養基平板上，倒置於培養箱內，恆溫30℃培養一周後得到初篩菌株。再次用選擇基本培養基篩選富集，然後作平板劃線培養，復篩，得到一株目標菌株，接入保藏斜面培養基，於冰箱4℃保藏。該菌種Pseudomonas sp.保存在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，北京市海澱區中關村北一條13號，中國科學院微生物研究所，保藏日期2002年12月9日，保藏編號0850。
嗜中溫假單孢菌Pseudomonas sp.微彎桿菌，0.5～1.0μm×1.5～4μm，沒有菌柄也沒有鞘。革蘭氏陰性。需氧，進行嚴格的呼吸型代謝，以氧為最終電子受體；是化能營養異養菌。
在第一個方面，本發明的特徵是一種能夠降解甲苯的杆狀細菌，是一種能以甲苯為唯一碳源的嗜中溫假單孢菌。
在第二個方面，本發明的特徵是在特定組分的平板培養基上培養兩天後，菌落為圓形，表面光滑，周邊平整，呈淡黃色。1000ml液體培養基中構成如下蛋白腖 5～15g MgCl2·6H2O 1～4gKH2PO40.5～2gNH4Cl 0.5～2gNaH2PO4·3H2O 0.5～2.5g FeSO4·7H2O 0.001～0.015gMnSO4·7H2O 0.001～0.05g ZnSO4·7H2O0.003～0.04g甲苯5～15ml培養條件1000ml斜面保藏培養基中的構成如下蛋白腖 5～20g MgCl2·6H2O1～4gKH2PO40.5～2gNH4Cl0.5～2gNaH2PO4·3H2O 0.5～2.5g FeSO4·7H2O0.001～0.02g葡萄糖 5～15g 瓊脂 13g將保藏培養基菌種活化後接種到裝有培養基的500mL搖瓶中，在30℃條件下，搖床轉速為150rpm，震蕩培養48小時後上柱掛膜培養一周，改變溫度、pH、進口甲苯濃度、溼度等反應參數，比較在不同反應條件下微生物對甲苯的降解率，操作條件為在溫度為10℃～50℃、相對溼度為50％～80％、入口甲苯濃度為500mg/m3～4500mg/m3、氣流量為0.3m3/h～0.7m3/h，以杉樹皮和梧桐樹枝為填料時，甲苯廢氣平均降解率達到80％-93％。
權利要求
1.一種降解甲苯的細菌菌株，其特徵在於，它是嗜中溫假單孢菌，微彎桿菌，0.5～1.0μm×1.5～4μm，沒有菌柄也沒有鞘；屬革蘭氏陰性菌株，需氧，進行嚴格的呼吸型代謝，以氧為最終電子受體；能以甲苯為唯一碳源。
2.根據權利要求1所述的一種降解甲苯的細菌菌株，其特徵在於，所說細菌在1000ml的液體培養基組成如下蛋白腖 5～15gMgCl2·6H2O1～4gKH2PO40.5～2g NH4Cl 0.5～2gNaH2PO4·3H2O 0.5～2.5g FeSO4·7H2O0.001～0.015gMnSO4·7H2O 0.001～0.05g ZnSO4·7H2O0.003～0.04g甲苯 5～15ml瓊脂 10～20g
3.一種降解甲苯細菌菌株的用途，其特徵是用於處理低濃度甲苯廢氣。
4.根據權利要求3所述的一種降解甲苯細菌菌株的用途，其特徵在於所說用於處理低濃度含甲苯廢氣的操作條件是以杉樹皮和梧桐樹枝為填料，溫度為10℃～50℃、相對溼度為50％～80％、入口甲苯濃度為500mg/m3～4500mg/m3、氣流量為0.3m3/h～0.7m3/h。
全文摘要
本發明公開了一種降解甲苯的細菌菌株及其用途。它是嗜中溫假單孢菌，微彎桿菌0.5～1.0μm×1.5～4μm，沒有菌柄也沒有鞘；屬革蘭氏陰性菌株，需氧，進行嚴格的呼吸型代謝，以氧為最終電子受體；能以甲苯為唯一碳源的菌株。本發明用生物法處理含甲苯的有機廢氣是利用微生物以廢氣中的有機組分甲苯作為生命活動的能源或其它養分(如碳源)，經降解轉化為簡單的無機物(二氧化碳，水)及細胞組成部分。由於氣液相間有機物濃度梯度，有機物水溶性及微生物的吸附作用，有機物從廢氣中轉移到液相(或固體表面液膜)中，進而被微生物捕獲，降解。在此條件下，微生物對有機物進行氧化分解和同化合成，產生的代謝產物一部分溶於液相，一部分作為細胞物質或細胞代謝能源，還有一部分(如二氧化碳)則析出到空氣中。
文檔編號B01D53/84GK1450163SQ02159879
公開日2003年10月22日 申請日期2002年12月24日 優先權日2002年12月24日
發明者鄭連英, 鄧獻存 申請人:浙江大學