一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法及其应用技术

本发明专利技术属于环境工程技术领域，公开了一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法及其应用，所述快速降解污水中氮素的菌株的检测方法包括：获取所述快速降解污水中氮素的菌株的样本，制备菌株标准品；建立菌株标准品的浓度与临界循环数对应的标准曲线；对菌株的样本进行PCR扩增及电泳确认，建立菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线；根据菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线得到菌株的样本中所述菌株基因的拷贝数，即得到所述快速降解污水中氮素的菌株的样本中菌株的数量。本发明专利技术提供的菌株的检测标准品敏感性高，制备方法简便，纯度好，检测范围宽，可以快速定量检测污水中降解氮素的菌株，实现污水脱氮成本的降低。

【技术实现步骤摘要】
一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法及其应用
本专利技术属于环境工程
，尤其涉及一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法及其应用。
技术介绍
目前，最接近的现有技术：近几十年来人们逐渐重视环境保护，国家加大力度对污染水体进行防治，但多年来河流、湖泊等污染未能得到有效地遏制，水体污染负荷不断增加，富营养化问题仍然严重，饮用水安全依然受到威胁。随着污水处理厂纳污范围扩大，一些工业污水也被纳入污水处理厂，污染物成分复杂多样，氮磷等营养盐浓度过高等问题频频出现，现有的工艺基本未设置脱氮除磷的深度处理。此外，随着污水量的增加，污水处理厂已超出自己的原定处理能力，影响了污水处理设施的正常运行，导致出水中的氮、磷等超标排放。农业生产活动、畜禽养殖、水产养殖和农村居民生活等废弃物通过地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏进入水体，对水体造成严重的污染。尤其是农业生产中施用过量的化肥、处置不当的畜禽粪便、高密度水产养殖及投加过量的饲料、居民生活区的厨余垃圾和厕所的粪尿等均会造成水体氮污染。面源污染具有污染源分散且点多、污染范围广、污染物量大、污染物成分及过程更复杂等特点，因此氮素污染更加难以控制。传统的脱氮技术进行污水中脱氮的过程复杂；而新出现的生物脱氮技术的成本高，难以推广使用。综上所述，现有技术存在的问题是：传统的脱氮技术进行污水中脱氮的过程复杂；而新出现的生物脱氮技术的成本高，难以推广使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法及其应用。r>本专利技术是这样实现的，一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法，所述快速降解污水中氮素的菌株的检测方法包括以下步骤：步骤一，获取快速降解污水中氮素的菌株的样本，得到快速降解污水中氮素的菌株标准品；步骤二，建立快速降解污水中氮素的菌株标准品的浓度与临界循环数对应的标准曲线；步骤三，对步骤一中的快速降解污水中氮素的菌株的样本进行PCR扩增及电泳确认，建立快速降解污水中氮素的菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线；步骤四，根据所述快速降解污水中氮素的菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线，得到快速降解污水中氮素的菌株的样本中所述菌株基因的拷贝数，即得到所述快速降解污水中氮素的菌株的样本中菌株的数量。进一步，所述快速降解污水中氮素的菌株的样本的获取方法为：(1)收集污水5mL，将其滴加至盛有30mL富集培养液的三角瓶中，28℃培养3-5天；(2)取培养后的液体滴至平板上，采用稀释涂布平板法分离；(3)28℃条件下培养2天，落入斜面的菌株即为快速降解污水中氮素的菌株的样本。进一步，所述快速降解污水中氮素的菌株标准品包含所述菌株基因的重组质粒或重组细胞。进一步，所述快速降解污水中氮素的菌株标准品的制备方法如下：(1)针对所述可降解污水中氮素的菌株的基因设计特异性的引物；(2)取所述快速降解污水中氮素的菌株的样本，利用DNA提取试剂盒进行总DNA提取纯化，得到DNA样本，并以所述DNA样本为模板进行PCR扩增；(3)对PCR扩增产物进行纯化，并将纯化后的PCR扩增产物与质粒载体链接，得到转化了质粒的白色菌落；(4)选取饱满的菌落接种于培养液中，培养过夜，利用质粒提取试剂盒提取质粒，得到快速降解污水中氮素的菌株标准品。进一步，所述PCR扩增的方法为：对快速降解污水中氮素的菌株的样本的DNA进行提取；进行PCR扩增体系的构建；进行PCR反应，95℃与变形3min，然后93℃变性30s，55℃退火30s，72℃延伸3min；45个循环，最后70℃延伸4min。进一步，所述PCR扩增体系的构建的方法为：1)将质粒标准品进行若干倍梯度稀释，作为定量PCR模板DNA，进行实时定量PCR扩增；2)按照试剂盒说明进行操作，加入实时定量PCR所需试剂，PCR反应体系为20μL，加入2μL质粒标准品作为反应模板，进行实时定量PCR反应；3)以去离子水作为阴性对照，以标准品稀释梯度的对数值为横坐标，以临界循环数为纵坐标建立实时定量PCR的标准曲线。进一步，所述PCR反应体系为：3μL质量比为50％的甘油、1μL二甲基亚砜、1μL浓度为2.5mol/L的脱氧核糖核苷三磷酸、2μL浓度为25mmol/L的Tris-HCl、2μL浓度为25mmol/L的MgCl2、0.5μL浓度为2U/L的Taq酶、引物两条。进一步，所述PCR扩增产物在琼脂糖凝胶电泳仪上进行电泳确认。本专利技术的另一目的在于提供一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法的应用方法，所述快速降解污水中氮素的菌株的检测方法的应用方法为：对快速降解污水中氮素的菌株进行培养得到菌体，收集菌体，接种到污水中；在35℃、150rpm振荡条件下发酵40h。进一步，所述应用于污水处理的操作条件为：溶解氧为0.5mg/L～5.0mg/L，碳氮质量比为15～25，温度35℃，pH＝7.0。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术提供的快速降解污水中氮素的菌株的检测标准品具有光谱识别和特异性相结合的特点，敏感性高；检测方法简便，仅需要对快速降解污水中氮素的菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线进行分析即可得到检测结果；线性检测范围宽，可以快速定量检测地表污水中降解氮素的菌株，实现污水脱氮成本的降低。附图说明图1是本专利技术实施例提供的快速降解污水中氮素的菌株的检测方法的流程图。图2是本专利技术实施例提供的快速降解污水中氮素的菌株的样本的获取方法的流程图。图3是本专利技术实施例提供的快速降解污水中氮素的菌株标准品的制备方法的流程图。图4是本专利技术实施例提供的PCR扩增体系的构建的方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法及其应用，下面结合附图对本专利技术作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的快速降解污水中氮素的菌株的检测方法包括以下步骤：S101，获取快速降解污水中氮素的菌株的样本，得到快速降解污水中氮素的菌株标准品；S102，建立快速降解污水中氮素的菌株标准品的浓度与临界循环数对应的标准曲线；S103，对S101中的快速降解污水中氮素的菌株的样本进行PCR扩增及电泳确认，建立快速降解污水中氮素的菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线；S104，根据所述快速降解污水中氮素的菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线，得到快速降解污水中氮素的菌株的样本中所述菌株基因的拷贝数，即得到所述快速降解污水中氮素的菌株的样本中菌株的数量。如图2所示，本专利技术实施例提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法，其特征在于，所述快速降解污水中氮素的菌株的检测方法包括以下步骤：/n步骤一，获取快速降解污水中氮素的菌株的样本，得到快速降解污水中氮素的菌株标准品；/n步骤二，建立快速降解污水中氮素的菌株标准品的浓度与临界循环数对应的标准曲线；/n步骤三，对步骤一中的快速降解污水中氮素的菌株的样本进行PCR扩增及电泳确认，建立快速降解污水中氮素的菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线；/n步骤四，根据所述快速降解污水中氮素的菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线，得到快速降解污水中氮素的菌株的样本中所述菌株基因的拷贝数，即得到所述快速降解污水中氮素的菌株的样本中菌株的数量。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速降解污水中氮素的菌株的检测方法，其特征在于，所述快速降解污水中氮素的菌株的检测方法包括以下步骤：
步骤一，获取快速降解污水中氮素的菌株的样本，得到快速降解污水中氮素的菌株标准品；
步骤二，建立快速降解污水中氮素的菌株标准品的浓度与临界循环数对应的标准曲线；
步骤三，对步骤一中的快速降解污水中氮素的菌株的样本进行PCR扩增及电泳确认，建立快速降解污水中氮素的菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线；
步骤四，根据所述快速降解污水中氮素的菌株的样本的浓度与临界循环数对应的标准曲线，得到快速降解污水中氮素的菌株的样本中所述菌株基因的拷贝数，即得到所述快速降解污水中氮素的菌株的样本中菌株的数量。


2.如权利要求1所述的快速降解污水中氮素的菌株的检测方法，其特征在于，所述快速降解污水中氮素的菌株的样本的获取方法为：
(1)收集污水5mL，将其滴加至盛有30mL富集培养液的三角瓶中，28℃培养3-5天；
(2)取培养后的液体滴至平板上，采用稀释涂布平板法分离；
(3)28℃条件下培养2天，落入斜面的菌株即为快速降解污水中氮素的菌株的样本。


3.如权利要求1所述的快速降解污水中氮素的菌株的检测方法，其特征在于，所述快速降解污水中氮素的菌株标准品包含所述菌株基因的重组质粒或重组细胞。


4.如权利要求1所述的快速降解污水中氮素的菌株的检测方法，其特征在于，所述快速降解污水中氮素的菌株标准品的制备方法如下：
(1)针对所述可降解污水中氮素的菌株的基因设计特异性的引物；
(2)取所述快速降解污水中氮素的菌株的样本，利用DNA提取试剂盒进行总DNA提取纯化，得到DNA样本，并以所述DNA样本为模板进行PCR扩增；
(3)对PCR扩增产物进行纯化，并将纯化后的PCR扩增产物与质粒载体链接，得到转化了质粒的白色菌落；
(4)选取饱满的菌落接种于培养液中，培养过夜，利用质粒提取试剂盒提取质粒，得到快速降解污水中氮素的菌株标准品。


5.如权利要求1所述的快速降解污水中氮素的菌株的检测方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛长艳，奚逢源，李建宋，
申请(专利权)人：台州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33