申请日2016.09.18
公开(公告)日2016.12.21
IPC分类号C12N1/18; C02F3/34; C12R1/865
摘要
本发明提供一种高效降解生活污水中有机污染物的菌株，该菌株为酿酒酵母菌株，其保藏号为：CGMCC12927;本发明还公开了筛选高效降解生活污水中有机污染物的菌株方法，包括菌株活化，种子液制备，菌株培养，菌株的初筛和复筛以及GC‑MS方法检测其降解生活污水中有机污染物的种类和数量的变化情况;高效降解生活污水中有机污染物的菌株的使用方法，将该菌株培养至对数期，然后以接种量添加到污水中，处理5‑7天，处理后检测其TP、NH4+‑N、COD去除率以及上GC/MS分析方法检测有机物的种类的变化。本发明的有益效果是所筛选得到的菌株对TP、NH4+‑N、COD的去除率均在百分之八十以上，利用GC/MS联机分析经筛选到的酵母菌降解污水中微量有机物组成成分和含量的具体变化。
权利要求书
1.一种高效降解生活污水中有机污染物的菌株，其特征在于：该菌株为酿酒酵母菌株，其保藏号为： CGMCC12927。
2.权利要求1所述高效降解生活污水中有机污染物的菌株的使用方法，其特征在于：将该菌株培养至对数期，然后以接种量添加到污水中，处理5-7天，处理后检测其TP、NH4+-N、COD去除率以及上GC/MS分析方法检测有机物的种类的变化。
3.根据权利要求2所述的高效降解生活污水中有机污染物的菌株的使用方法，其特征在于：所述接种量为1%。
4.筛选高效降解生活污水中有机污染物的菌株方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)菌种活化：
将4℃斜面保存的酵母菌活化，将其划线于相应固体培养基上，于28℃培养2d;
(2)种子液制备
挑取活化的菌落，接种于酵母菌培养基中，随后将酵母菌于28℃、180rpm培养2d;制备成种子液;
(3)菌株的培养
以1%接种量将培养至对数期的酵母菌种子液接种到100mL生活污水中，随后在摇床上以20℃、110rpm的条件进行为期7天的净化处理，取上清液测定污水中总磷和氨氮的含量;
(4)菌株的初筛：初步筛选总磷和氨氮的含量低的菌株20-30株，进一步对初筛的菌株进行TP和NH4+-N降解能力的分析，挑选对这两项指标在4-5d内TP降解率在80%以上的菌株，得到的菌株进行培养;
菌株的复筛：
将培养至对数期的初筛菌株以1%接种量添加到100ml自制污水中，以处理第5d时COD去除率最佳为筛选原则,确定酿酒酵母菌株CGMCC12927为后期污水处理供试菌株，检测其TP、NH4+-N、COD去除率;
(6)GC-MS分析：经1339酵母菌进行5d处理后，检测其对有机物的去除的能力：利用GC-MS方法进一步分析1339酵母菌对污水中有机污染物的降解情况，以对生活污水中的有机物进行定性定量分析，对污水进行GC/MS分析的步骤如下：
A. 制备吸附柱：取一规格为1cmx25cm的玻璃柱，把经过纯化处理的XAD-2树脂装入玻璃柱，使树脂床的高度为13cm左右，保持装柱均匀，柱内无气泡;
B. 菌株降解后污水的富集与洗脱：
将经过酿酒酵母菌株CGMCC12927处理后的污水静置沉淀后分别取上清液经G4砂芯漏斗过滤，以25ml/min的流速流经吸附柱，随后取出富集树脂置于分液漏斗中用80ml二氯甲烷萃取6次，合并所得二氯甲烷萃取剂通过上层为无水硫酸钠，下层为玻璃棉的30ml 小漏斗，然后将所得液体放于通风厨内经自然浓缩至2.0～3.0ml，密封，写好编号，低温冷藏待测;
C.进样分析处理前和处理后污水的有机物种类
GC/MS分析的气相色谱条件：
气体温度：240℃;
柱温：在30℃下保持2min，然后以15℃/min的速率升温至150℃，再以15℃/min的速率升温至240℃，保持10min;
进样口温度:240℃;
载气:高纯He(99.999%),流量:1.1ml/min;
GC/MS分析的质谱条件：
电离方式:电子轰击源; 电子轰击温度:140℃;
电离能量：70eV; 扫描范围：29～400m/z;
按照上述条件，调节仪器，仪器运行稳定之后，取浓缩液1ul进样分析，得出经酿酒酵母菌株CGMCC12927降解后污水的总离子流色谱图;
D. 对比污水处理前和处理后有机污染物的组成成分和含量的变化。
5.根据权利要求4所述的筛选高效降解生活污水中有机污染物的菌株方法，其特征在于：步骤(2)中所述酵母菌培养基：YEPD培养基(g/L) 蛋白胨20，酵母膏10，葡萄糖20，PH6.0，121℃灭菌20min。
说明书
一种高效降解生活污水中有机污染物的菌株及其筛选方法
技术领域
本发明与生活污水处理领域相关，特别是与高效降解生活污水中的菌株及其制备、使用方法。
背景技术
我国面临着水量型缺水和水质型缺水的双重考验，人均水资源占有量低于世界平均水平，居民用水量逐渐加大，对于水环境质量的关注和要求日渐提高。大量未处理生活污水的直接排放对于我国水环境的质量造成了安全隐患如引起附近水体的富营养化等。生活污水主要来源于洗涤、厨房、冲厕，特征污染物为COD、TN、TP、SS、氨氮，其中COD为化学需氧量，往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标，化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。有机污染物含量高，污水可生化性强，重金属及有毒有害物质含量较低。
生物处理技术是利用微生物的代谢作用将有机污染物分解为CO2和H2O，或者有机酸和醇等，从而达到净化污水的目的。与物理化学方法相比，生物处理法费用低廉，同时用于污水处理的微生物繁殖快，容易培养，适应不同种类废水环境的能力强。在生物处理技术领域通常对高效降解生活污水中特征污染物的菌株进行筛选，以实现对污水的生物降解处理。
目前，用于高效降解生活污水的菌株筛选方法主要是通过检测菌株的相关酶活性，如降解生活污水中脂肪、蛋白质、纤维素等大分子物质的相应酶活性，然而，生活污水中含有的有机物种类较多，因此寻找能够高效降解生活污水中COD的菌株具有重要意义。
发明内容
基于以上所提到的高效降解生活污水中有机污染物的重要性。有必要筛选出一株能够高效降解生活污水中COD的菌株，并用GC-MS方法检测其降解生活污水中有机污染物的种类和数量的变化情况。
一种高效降解生活污水中有机污染物 的菌株，该菌株为酿酒酵母菌株;保藏该生物材料样品的单位名称是中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)，保藏日期是20160902，保藏编号：CGMCC12927，以及该生物材料的分类命名是酿酒酵母菌株Saccharomyces cerevisiae Hansen。
筛选高效降解生活污水中有机污染物 的菌株方法，包括以下步骤：
(1)菌种活化：
将4℃斜面保存的酵母菌活化，将其划线于相应固体培养基上，于28℃培养2d;
(2)种子液制备
挑取活化的菌落，接种于酵母菌培养基中，随后将酵母菌于28℃、180rpm培养2d;制备成种子液;
(3)菌株的培养
以1%接种量将培养至对数期的酵母菌种子液接种到100mL生活污水中，随后在摇床上以20℃、110rpm的条件进行为期7天的净化处理，取上清液测定污水中总磷和氨氮的含量;
(4)菌株的初筛：初步筛选总磷和氨氮的含量低的菌株20-30株，进一步对初筛的菌株进行TP和NH4+-N降解能力的分析，挑选对这两项指标在4-5d内TP降解率在80%以上的菌株，得到的菌株进行培养;
(5)菌株的复筛：
将培养至对数期的初筛菌株以1%接种量添加到100ml自制污水中，以处理第5d时COD去除率最佳为筛选原则,确定酿酒酵母菌株CGMCC12927为后期污水处理供试菌株，检测其TP、NH4+-N、COD去除率。
(6)GC-MS分析：经1339酵母菌进行5d处理后，检测其对有机物的去除的能力：利用GC-MS方法进一步分析1339酵母菌对污水中有机污染物的降解情况，以对生活污水中的有机物进行定性定量分析，对污水进行GC/MS分析的步骤如下：
A. 制备吸附柱：取一规格为1cmx25cm的玻璃柱，把经过纯化处理的XAD-2树脂装入玻璃柱，使树脂床的高度为13cm左右，保持装柱均匀，柱内无气泡。
. 菌株降解后污水的富集与洗脱：
将经过酿酒酵母菌株CGMCC12927处理后的污水静置沉淀后分别取上清液经G4砂芯漏斗过滤，以25ml/min的流速流经吸附柱，随后取出富集树脂置于分液漏斗中用80ml二氯甲烷萃取6次，合并所得二氯甲烷萃取剂通过上层为无水硫酸钠，下层为玻璃棉的30ml 小漏斗，然后将所得液体放于通风厨内经自然浓缩至2.0～3.0ml，密封，写好编号，低温冷藏待测。
C.进样分析处理前和处理后污水的有机物种类
GC/MS分析的气相色谱条件：
气体温度：240℃;
柱温：在30℃下保持2min，然后以15℃/min的速率升温至150℃，再以15℃/min的速率升温至240℃，保持10min;
进样口温度:240℃;
载气:高纯He(99.999%),流量:1.1ml/min;
GC/MS分析的质谱条件：
电离方式:电子轰击源; 电子轰击温度:140℃;
电离能量：70eV; 扫描范围：29～400m/z;
按照上述条件，调节仪器，仪器运行稳定之后，取浓缩液1ul进样分析，得出经酿酒酵母菌株CGMCC12927降解后污水的总离子流色谱图;
D. 对比污水处理前和处理后有机污染物的组成成分和含量的变化。
为了取得更好的技术效果，步骤(2)中所述酵母菌培养基：YEPD培养基(g/L) 蛋白胨20，酵母膏10，葡萄糖20，PH6.0，121℃灭菌20min。
高效降解生活污水中有机污染物的菌株的使用方法， 将该菌株培养至对数期，然后以接种量添加到污水中，处理5-7天，处理后检测其TP、NH4+-N、COD去除率以及上GC/MS分析方法检测有机物的种类的变化。
为了取得更好的技术效果，所述接种量为1%。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明所筛选得到的菌株对TP、NH4+-N、COD的去除率均在百分之八十以上，该菌株用GC/MS分析方法进行有机物的检测，GC/MS分析方法通常用于代谢工程领域的相关研究，本发明利用GC/MS联机分析经筛选到的酵母菌降解污水中微量有机物组成成分和含量的具体变化。