造紙廢水污灌葦田中典型細(xì)菌——紡錘形賴氨酸芽孢桿菌的篩選及其用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微生物應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一株造紙廢水污灌葦田中的兼性好氧典型 耐堿細(xì)菌的篩選及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 制漿造紙工業(yè)廢水排放量巨大，僅次于化學(xué)工業(yè)和鋼鐵工業(yè)。制漿漂白工序產(chǎn)生 的各種有機(jī)氯化物，包括氯酚類、氯烴類，氯苯類、氯愈創(chuàng)木酚和呋喃類等，此類化合物在廢 水當(dāng)中統(tǒng)稱可吸附有機(jī)齒素（AdsorbableOrganicHalides，AOX)。由于AOX毒副作用的 嚴(yán)重性，許多國(guó)家都對(duì)紙漿廠的A0X排放量制定了限值。
[0003] 目前我國(guó)造紙工業(yè)廢水排放量及COD (Chemical Oxygen Demand)排放量在我國(guó)各 類工業(yè)排放量中所占比例大，造紙工業(yè)廢水對(duì)水環(huán)境的污染最為嚴(yán)重，它不但是我國(guó)造紙 工業(yè)污染防治的首要問(wèn)題，也是全國(guó)工業(yè)廢水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理的首要問(wèn)題之一。我國(guó)造紙工 業(yè)的水污染主要來(lái)自堿法（包括硫酸鹽法）化學(xué)漿廠的廢水，它包括蒸煮黑液和洗漂廢水 兩部分。我國(guó)堿法紙漿產(chǎn)量約占化學(xué)制漿產(chǎn)量的90%，堿法制漿產(chǎn)生黑液的污染負(fù)荷約占 該制漿造紙生產(chǎn)線產(chǎn)生廢水總污染負(fù)荷的90 %左右。
[0004] 人工濕地在我國(guó)造紙廢水處理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)多種典型有機(jī) 氯在人工濕地的去除規(guī)律進(jìn)行了研宄，一系列的研宄成果表明，人工濕地系統(tǒng)對(duì)各種典型 的有機(jī)氯污染物均有較好的處理效果。造紙廢水的排入是蘆葦濕地（葦田）生態(tài)處理系統(tǒng) 污染的重要來(lái)源。造紙廢水中有毒化學(xué)組分復(fù)雜，其主要特征是高堿度、高濃度木質(zhì)素及其 衍生物，很容易對(duì)葦田生物尤其是微生物的種類和數(shù)量帶來(lái)較大的沖擊。微生物群落是濕 地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)干擾敏感，能夠迅速的反映生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程的變化，受干擾系 統(tǒng)中微生物多樣性的變化模式可作為生態(tài)系統(tǒng)的敏感指標(biāo)，在生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和恢復(fù)中具有 重要意義。其中，數(shù)量占優(yōu)勢(shì)和/或種類上獨(dú)特的典型微生物更能反映和代表某生態(tài)系統(tǒng) 受不同廢水污灌脅迫的生物響應(yīng)特征。
[0005] 座落于江蘇省鹽城市射陽(yáng)縣黃沙港鎮(zhèn)境內(nèi)的勝達(dá)集團(tuán)江蘇雙燈紙業(yè)有限公司是 中國(guó)造紙協(xié)會(huì)全國(guó)生活用紙專業(yè)委員會(huì)常委單位，是全國(guó)最大的非木材類生活用紙生產(chǎn)企 業(yè)，擁有約3. 4萬(wàn)畝的造紙廢水蘆葦濕地（葦田）生態(tài)處理系統(tǒng)。勝達(dá)集團(tuán)江蘇雙燈紙業(yè) 有限公司位于江蘇省鹽城市射陽(yáng)縣黃沙港鎮(zhèn)境內(nèi)，在非木材類生活用紙生產(chǎn)企業(yè)里規(guī)模是 全國(guó)最大的，擁有約3. 4萬(wàn)畝的造紙廢水蘆葦濕地（葦田）生態(tài)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)從2001 年起已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行12年，至2014年初響應(yīng)國(guó)家生態(tài)保護(hù)號(hào)召，已停止污灌。該系統(tǒng)共有 2個(gè)氧化塘PI_P2(P1，自2005年起已連續(xù)運(yùn)行9年；P2,自2001年起連續(xù)運(yùn)行9年后廢棄 使用，處于自然修復(fù)狀態(tài)）、6個(gè)葦田F1?F6(F1 :污灌12年后停止污灌1年，F(xiàn)2和F3 :污 灌10年后停止污灌1年；F4 :連續(xù)污灌9年，F(xiàn)5 :連續(xù)污灌8年，F(xiàn)6 :連續(xù)污灌6年）和一 個(gè)由3條污灌溝渠（Dl-D3)和4條蓄排水溝渠（Gl-G4)組成的污灌和排污水網(wǎng)。采用連 續(xù)污灌與間歇污灌相結(jié)合的污灌方式和中間污灌擴(kuò)散淹流實(shí)現(xiàn)不同葦田梯度污染生態(tài)處 理效果。按蘆葦生長(zhǎng)周期一般每年5-6月份一次性污灌，至次年1-2月份蘆葦收割期排水 至該生態(tài)系統(tǒng)總溝渠，實(shí)現(xiàn)零排放。
[0006] 研宄污灌葦田生態(tài)系統(tǒng)受不同廢水污灌脅迫的生物響應(yīng)特征的前提是獲得純的 典型優(yōu)勢(shì)菌株，這是本領(lǐng)域目前有待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一株造紙廢水污灌葦田中的典型并優(yōu)勢(shì)降解污灌葦田造紙 廢水的兼性好氧耐堿細(xì)菌及其應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0009] 一方面，本發(fā)明提供一株造紙廢水污灌葦田中的典型的優(yōu)勢(shì)降解污灌葦田造紙廢 水的紡錘形賴氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillusfusifornis)WTXJl_4,其已于2014年11月 25日保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心（簡(jiǎn)稱CGMCC，地址為北京市 朝陽(yáng)區(qū)北辰西路1號(hào)院3號(hào)中國(guó)科學(xué)院微生物研宄所），保藏編號(hào)為CGMCCNo. 10053。
[0010] 所述紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4由勝達(dá)集團(tuán)江蘇雙燈紙業(yè)有限公司海涂生 態(tài)系統(tǒng)的葦田土壤中分離得到，具有如下生物學(xué)特征：菌落較小，圓形，光滑，隆起，邊緣整 齊，在培養(yǎng)基正、反面顏色均為乳白色。該菌細(xì)胞呈直桿狀，直桿兩端圓頭，細(xì)胞大小約為 1. 4?2. 8X0. 5?0. 8ym，長(zhǎng)有數(shù)根鞭毛，端生〇0. 3?0. 4ym短圓形芽孢。革蘭氏陽(yáng)性， V.P試驗(yàn)陽(yáng)性，甲基紅試驗(yàn)陽(yáng)性，吲哚試驗(yàn)陽(yáng)性，能水解明膠，不能水解淀粉。
[0011] 所述紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4的16SrDNA序列（SEQIDN0:1)如下：
[0012] SEQIDNO: 1
[0013] CGAGGCGTCACTCCATCTATATGCAAGTCGAGCGAACAGAAAAGGAGCTTGCTCCTTTGACGTTAGCGG CGGACGGGTGAGTAACACGTGGGCAACCTACCCTATAGTTTGGGATAACTCCGGGAAACCGGGGCTAATACCGAATA ATCTCTTTTGCTTCATGGTGAAAGACTGAAAGACGGTTTCGGCTGTCGCTATAGGATGGGCCCGCGGCGCATTAGCT AGTTGGTGAGGTAACGGCTCACCAAGGCGACGATGCGTAGCCGACCTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAG ACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCCACAATGGGCGAAAGCCTGATGGAGCAACGCCGC GTGAGTGAAGAAGGTTTTCGGATCGTAAAACTCTGTTGTAAGGGAAGAACAAGTACAGTAGTAACTGGCTGTACCTT GACGGTACCTTATTAGAAAGCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGTTGTCCG GAATTATTGGGCGTAAAGCGCGCGCAGGCGGTCCTTTAAGTCTGATGTGAAAGCCCACGGCTCAACCGTGGAGGGTC ATTGGAAACTGGGGGACTTGAGTGCAGAAGAGGAAAGTGGAATTCCAAGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGAGATTTGG AGGAACACCAGTGGCGAAAGCGACTTTCTGGTCTGTAACTGACGCTGAGGCGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGAT TAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAGTGCTAAGTGTTAGGGGGTTTCCGCCCCTTAGTGCTGCAGCTA ACGCATTAAGCACTCCGCCTGGGGAGTACGGTCGCAAGACTGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCG GTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATCCCGTTGACCACTGTAGAGAT ATAGTTTCCCCTTCGGGGGCAACGGTGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAA GTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTGATCTTAGTTGCCATCATTTAGTTGGGCACTCTAAGGTGACTGCCGGTGACAAA CCGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACACACGTGCTACAATGGACGATA CAAACGGTTGCCAACTCGCGAGAGGGAGCTAATCCGATAAAGTCGTTCTCAGTTCGGATTGTAGGCTGCAACTCGCC TACATGAAGCCGGAATCGCTAG TAATCGCGGATCAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGGCCTTGTACACACCG CCCGTCACACCACGAGAGTTTGTAACACCCGAAGTCGGTGAGGTAACCTTTTGGAGCCAGCCGCCGAAGGTGGGATA GATGATTGGGGGATGTATAGTTTT
[0014] 實(shí)驗(yàn)證明，所述紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4能優(yōu)勢(shì)降解污灌葦田造紙廢水中 的⑶心和AOX。
[0015] 因此，另一方面，本發(fā)明提供紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4在降解污灌葦田造 紙廢水中的用途。
[0016] 其中，所述降解污灌葦田造紙廢水包括，將所述紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4 直接接種于污灌葦田造紙廢水中進(jìn)行培養(yǎng)。
[0017] 優(yōu)選地，所述污灌葦田造紙廢水的0?&為5. 0X 10 2?3. 0X 10 3mg/L，優(yōu)選為 5. 0X102?2. 0X10 3mg/L，更優(yōu)選為8. 0X102?1. 5X10 3mg/L，進(jìn)一步優(yōu)選1. 0X103? 1. 2X103mg/L〇
[0018] 所述污灌葦田造紙廢水的pH為7. 0?8. 6,優(yōu)選為7. 5?8. 6,進(jìn)一步優(yōu)選8. 0。
[0019] 優(yōu)選地，所述紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4的接種量1.OX107?8. 0X10 7個(gè)菌 株/ml所述污灌葦田造紙廢水，優(yōu)選為2. 0X107?5. 0X10 7個(gè)菌株/ml所述污灌葦田造紙 廢水，更優(yōu)選為3. 0X107?4. 0X10 7個(gè)菌株/ml所述污灌葦田造紙廢水。
[0020] 在廢水中培養(yǎng)菌株使其發(fā)揮作用時(shí)，本發(fā)明菌株的培養(yǎng)條件為30?37°C，120? 160r/min;培養(yǎng)液的瓶裝量為30?40% (V/V)。
[0021] 又一方面，本發(fā)明提供一種降解污灌葦田造紙廢水的方法，所述方法包括，將所述 紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4接種于污灌葦田造紙廢水中進(jìn)行培養(yǎng)。
[0022] 優(yōu)選地，所述污灌葦田造紙廢水的0?&為5. 0X 10 2?3. 0X 10 3mg/L，優(yōu)選為 5. 0X102?2. 0X10 3mg/L，更優(yōu)選為8. 0X102?1. 5X10 3mg/L，進(jìn)一步優(yōu)選1. 0X103? 1. 2 X 103mg/L。所述污灌葦田造紙廢水的pH為7. 0?8. 6,優(yōu)選為7. 5?8. 6,進(jìn)一步優(yōu)選 為8.0〇
[0023] 優(yōu)選地，所述紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4的接種量為1. 0X107?8. 0X10 7個(gè) 菌株/ml所述污灌葦田造紙廢水，優(yōu)選為2.OX107?5. 0X10 7個(gè)菌株/ml所述污灌葦田 造紙廢水，更優(yōu)選為3. 0X107?4. 0X10 7個(gè)菌株/ml所述污灌葦田造紙廢水；培養(yǎng)條件為 30?37°C，120?140r/min，培養(yǎng)液的瓶裝量為30?40% (V/V)。
[0024] 再一方面，本發(fā)明提供所述紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4在制備用于治理污灌 葦田造紙廢水的生物降解劑中的用途。
[0025] 還一方面，本發(fā)明提供所述紡錘形賴氨酸芽孢桿菌WTXJ1-4在構(gòu)建降解污灌葦田 造紙廢水的工程菌中的用途。
[0026] 本發(fā)明獲得了一株能在污灌葦田造紙廢水中生存并有良好CODjPAOX降解能 力的細(xì)菌。對(duì)于污灌葦田造紙廢水（〇?&為3. 0X10 3mg/L，A0X為11. 7mg/L，氨氮含