本發(fā)明涉及微生物，特別是涉及一株耐低溫好氧反硝化菌及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的污水處理工藝流程污水硝化—反硝化脫氮處理是一種利用硝化細菌和反硝化細菌的污水微生物脫氮處理方法。此法分為硝化和反硝化兩個階段，在好氧條件下利用污水中硝化細菌將含氮物質(zhì)（包括有機氮和無機氮）轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，然后在缺氧條件下（溶解氧＜0.5mg/l）利用污水中反硝化細菌將硝酸鹽還原成氣態(tài)氮。硝化反應(yīng)可采用一級硝化或兩級硝化。一級硝化中，同時也進行碳氧化過程；二級硝化中，碳化和硝化過程可分池進行。硝化池可采用曝氣池的形式。兩段生物脫氮法是污水微生物脫氮的有效方法，作為標準生物脫氮法已得到較廣泛應(yīng)用，但是其過程中厭氧及好氧要求嚴格，需要適量的有機物作為電子受體，而好氧反硝化過程?是指某些細菌在有氧條件下利用好氧反硝化酶將硝酸鹽還原為氮氣的生物化學(xué)過程。這一過程由一系列酶催化的反應(yīng)步驟組成，包括硝酸鹽還原酶、?亞硝酸鹽還原酶、?一氧化氮還原酶和?一氧化二氮還原酶的參與。因此，好氧反硝化可以更好的從污水中去除氨態(tài)氮，硝態(tài)氮、從而改善水質(zhì)，有利于環(huán)境保護。

2、污水脫氮的生物處理是微生物處理法作為一種綠色高效且投入成本低的處理方法，在近年來得到了廣泛的研究與應(yīng)用。該方法的核心問題是高效脫氮菌株的研發(fā)，通過功能菌株的生理代謝過程對污水中的氨氮進行高效的轉(zhuǎn)化和降解，從而實現(xiàn)污水的脫氮。但生物脫氮對環(huán)境條件敏感，容易受溫度變化影響。絕大多數(shù)微生物正常生長溫度為20~35℃，低溫會影響微生物細胞內(nèi)酶的活性，從而降低了對污水的處理效果。工藝投入運行后，由于四季的交替和所處的地理位置影響，若不加以人工調(diào)控，溫度很難保持適宜。而溫度調(diào)控則會耗費大量的能源。因此低溫成為冬季微生物反硝化脫氮的限制性因素，目前對低溫限制下污水中反硝化作用的研究仍然較少。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種耐低溫好氧反硝化菌株，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案。

3、本發(fā)明的目的之一在于保護一株路氏腸桿菌（enterobacter?ludwigii）?cw-01，其保藏編號為cgmcc?no.27126。

4、在某些實施方式中，所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的16s?rdna序列如seq?id?no.1所示。

5、在某些實施方式中，所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的耐受溫度為4～35℃。

6、在某些實施方式中，所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01耐受濃度為0～80g/l的鹽。

7、在某些實施方式中，所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01具備硝化和好氧反硝化脫氮能力。

8、本發(fā)明的目的之二在于保護一種培養(yǎng)物，所述培養(yǎng)物是由前述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01培養(yǎng)獲得。

9、在某些實施方式中，所述培養(yǎng)物含有路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01。

10、在某些實施方式中，所述培養(yǎng)物是將路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01在微生物培養(yǎng)基中培養(yǎng)得到的發(fā)酵產(chǎn)物。

11、在某些實施方式中，所述培養(yǎng)物包括所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigiicw-01和/或路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的代謝物。

12、在某些實施方式中，所述微生物培養(yǎng)基可為固體培養(yǎng)基或液體培養(yǎng)基。

13、在某些實施方式中，所述培養(yǎng)的溫度為4～35℃。

14、術(shù)語“培養(yǎng)物”是指經(jīng)人工接種和培養(yǎng)后，長有微生物群體的液體或固體產(chǎn)物(培養(yǎng)容器內(nèi)的所有物質(zhì)即發(fā)酵產(chǎn)物)的統(tǒng)稱。即通過將微生物進行生長和/或擴增而獲得的產(chǎn)物，其可以是微生物的生物學(xué)純培養(yǎng)物，也可以含有一定量的培養(yǎng)基、代謝物和/或培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的其他成分。術(shù)語“培養(yǎng)物”還包括通過將微生物傳代而獲得的傳代培養(yǎng)物，其可以是某一代的培養(yǎng)物，也可以是若干代的混合物。

15、本文中，所述代謝物可從路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的發(fā)酵液中獲得。所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的代謝物可為路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的無菌代謝物或路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的含菌代謝物。路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的無菌代謝物(無菌發(fā)酵濾液)具體可按照如下方法制備，在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)路氏腸桿菌enterobacter?ludwigiicw-01，過濾除去液體培養(yǎng)物(發(fā)酵液)中的路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01，即得到路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的無菌代謝物。路氏腸桿菌enterobacterludwigii?cw-01的含菌代謝物具體可按照如下方法制備，在液體發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01，收集發(fā)酵液(含有路氏腸桿菌enterobacterludwigii?cw-01和分泌到液體培養(yǎng)基內(nèi)的物質(zhì))，該發(fā)酵液即為路氏腸桿菌enterobacterludwigii?cw-01的含菌代謝物。

16、本發(fā)明的目的之三在于保護一種微生物菌劑，包含如上文所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01或如上文所述培養(yǎng)物。

17、在某些實施方式中，所述微生物菌劑還包括載體。

18、在某些實施方式中，所述載體包括固體載體或液體載體。

19、在某些實施方式中，所述固體載體包括礦物材料、植物材料和/或高分子化合物；所述礦物材料可為粘土、滑石、麥飯石、高嶺土、蒙脫石、白碳、沸石、硅石和硅藻土中的至少一種；所述植物材料可為玉米粉、豆粉、稻殼粉和淀粉中的至少一種；所述高分子化合物可為聚乙烯醇或/和聚二醇。

20、在某些實施方式中，所述液體載體可為有機溶劑、植物油、礦物油或水；所述有機溶劑可為癸烷或/和十二烷。

21、在某些實施方式中，所述菌劑的劑型可為多種劑型，如液劑、乳劑、懸浮劑、粉劑、顆粒劑、可濕性粉劑或水分散粒劑。

22、根據(jù)需要，所述菌劑中還可添加表面活性劑(如吐溫20、吐溫80等)、粘合劑、穩(wěn)定劑(如抗氧化劑)、ph調(diào)節(jié)劑等。

23、在某些實施方式中，所述微生物菌劑中路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的有效活菌數(shù)至少為1×109?cfu/g。cfu/g作本領(lǐng)域通常意義解釋，表示g檢測樣品里面含有微生物菌落的個數(shù)，cfu表示菌落形成單位。

24、在某些實施方式中，所述菌劑中，所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01或/和路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的培養(yǎng)物可以以被培養(yǎng)的活細胞、活細胞的發(fā)酵液、細胞培養(yǎng)物的濾液或細胞與濾液的混合物的形式存在。

25、本技術(shù)還提供如上文所述的菌劑的制備方法，包括如下步驟：

26、1）將路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01接種于培養(yǎng)基中培養(yǎng)，得到發(fā)酵液；

27、2）將所述發(fā)酵液干燥，得到所述微生物菌劑。

28、在某些實施方式中，培養(yǎng)時，采用的培養(yǎng)基包括但不限于ms培養(yǎng)基、lb培養(yǎng)基、pda培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基、牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。

29、在某些實施方式中，采用的培養(yǎng)基包括胰蛋白胨和酵母粉。

30、在某些具體的實施方式中，所述培養(yǎng)基還包含氯化鈉和瓊脂中的一種或兩種。

31、在某些具體的實施方式中，所述培養(yǎng)基包含胰蛋白胨5～15g/l，酵母粉1～10g/l，氯化鈉5～15g/l。所述培養(yǎng)基的ph值為7.0～7.2。

32、在某些實施方式中，所述培養(yǎng)的溫度為4～35℃。

33、在某些實施方式中，所述培養(yǎng)的時間為2～10d。

34、在某些實施方式中，所述培養(yǎng)的轉(zhuǎn)速為100～300r/min。

35、本發(fā)明的目的之四在于保護如上文所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01、如上文所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01的培養(yǎng)物或如上文所述微生物菌劑在以下至少一項中的用途；

36、a1)降低環(huán)境中的無機氮；

37、a2)制備降低環(huán)境中的無機氮的產(chǎn)品；

38、a3)降低環(huán)境中的cod；

39、a4)制備降低環(huán)境中的cod的產(chǎn)品；

40、a5)降低環(huán)境中的總氮；

41、a6)制備降低環(huán)境中的總氮的產(chǎn)品；

42、a7)降低環(huán)境中的總磷；

43、a8)制備降低環(huán)境中的總磷的產(chǎn)品。

44、在某些實施方式中，所述環(huán)境可為水體、土壤、水體沉積物中的一種或多種。

45、在某些具體實施方式中，所述水體可為廢水。

46、在某些具體實施方式中，所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01或所述培養(yǎng)物或所述微生物菌劑的工作溫度為4～35℃。

47、在某些具體實施方式中，所述無機氮包括氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽中的一種或多種。

48、本發(fā)明的目的之五在于保護b1)～b3)中任一種的方法，包括：采用如上文所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01或如上文所述培養(yǎng)物或如上文所述微生物菌劑對待處理對象進行處理；

49、b1)生物脫氮；

50、b2)生物除磷；

51、b3)生物降解cod。

52、在某些實施方式中，所述待處理對象可為水體、土壤、水體沉積物中的一種或多種。

53、在某些具體實施方式中，所述水體可為廢水。

54、在某些實施方式中，以水體的體積為基準計，所述微生物菌劑的添加量為0.1g/m3～100g/?m3水。

55、在某些實施方式中，所述處理的溫度為4～35℃。

56、本發(fā)明還保護一種產(chǎn)品；所述產(chǎn)品包括如上文所述路氏腸桿菌enterobacterludwigii?cw-01或如上文所述培養(yǎng)物或如上文所述微生物菌劑；所述產(chǎn)品的功能為以下至少一種；

57、c1)降低環(huán)境中的無機氮；

58、c2)降低環(huán)境中的cod；

59、c3)降低環(huán)境中的總氮；

60、c4)降低環(huán)境中的總磷。

61、在某些實施方式中，所述環(huán)境可為水體、土壤、水體沉積物中的一種或多種。

62、在某些具體實施方式中，所述水體可為廢水。

63、在某些實施方式中，所述路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01或所述培養(yǎng)物或所述微生物菌劑的工作溫度為4～35℃。

64、在某些實施方式中，所述無機氮包括氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽中的一種或多種。

65、在某些實施方式中，所述產(chǎn)品可為除氮劑。

66、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

67、本發(fā)明提供一株耐低溫好氧反硝化的路氏腸桿菌enterobacter?ludwigii?cw-01，路氏腸桿菌cw-01菌株在4～35℃范圍內(nèi)可以高效實現(xiàn)好氧反硝化降解氨氮、硝酸鹽、亞硝酸等，尤其適用于低溫導(dǎo)致的氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽脫除難的廢水處理；而且該菌株具有良好的耐鹽性能，為低溫、高鹽、高氨氮污染水體的生物脫氮治理提供一種良好的微生物材料。在高效去除總氮的同時，也顯著降低碳源的使用量，大大降低了企業(yè)成本，在污水處理領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。