System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种可降解含能材料NTO的芽孢杆菌及其应用制造技术_技高网

一种可降解含能材料NTO的芽孢杆菌及其应用制造技术

技术编号:41306504 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-13 14:51
本发明专利技术公开了一种可降解含能材料NTO的芽孢杆菌及其应用,所述可降解含能材料NTO的芽孢杆菌为芽孢杆菌CzL‑02,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.28713。本发明专利技术的菌株CzL‑02可有效降解NTO,可在96h内将1mmol/L的NTO降解完全,进而使我国的NTO做到绿色生产和使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污染物生物处理,具体涉及一种可降解含能材料nto的芽孢杆菌及其应用。


技术介绍

1、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(3-nitro-1,2,4-triazol-5-one,nto)是一种综合性能良好的高能钝感炸药,其分子式为c2h2n4o3,cas:932-64-9,是一种白色晶体物质,易溶于丙酮、乙腈、三氟乙酸和二甲基亚砜等溶剂,1905年由manchot和loll首先合成,1985年由洛斯阿拉莫斯国家实验室报告其爆炸特性,与传统含能材料三硝基甲苯(tnt)、环三亚甲基三硝胺(rdx)和环四亚甲基四硝胺(hmx)具有相似分子结构。

2、作为军用弹药中rdx最有前景的替代品,在安全性能方面,nto的冲击波感度、摩擦感度和撞击感度明显优于hmx和rdx,仅次于三氨基三硝基苯(tatb)。由于它作为imx-101不敏感弹药的配方具有可降低军用战斗车辆和飞机在撞击和火灾中发生爆炸的可能性,是一种极具应用前景的不敏感炸药,法国、美国、俄罗斯、中国等做了大量的研究工作,国外已运用到武器装备中,国内在推进剂和不敏感熔铸炸药中已经得到广泛应用。

3、目前我国工业部门对于nto的研究主要集中在其合成方法、性能和应用方面,在生物毒性领域,主要集中于急性、亚急性、亚慢性等一般毒性以及生态毒性,已证实nto对生物体及生态系统具有多种毒性效应。主要有对哺乳动物的睾丸毒性,表现为雄性大鼠睾丸及附睾脏器系数降低,发育不良,其特征为生精小管间质变性和生精上皮丧失,精子数减少,nto对睾丸损伤机理的起始部位是睾丸支持细胞。已有研究发现nto具有胚胎毒性、致畸性,主要表现为胎鼠内脏和骨骼畸形,同时具有一定的肝脏毒性,病理表现为肝小叶增生以及炎性细胞浸润。另一方面,由于nto在水中的高溶解度(2g/l,4℃),使其在环境中具有很高的流动性和持久性。随着土壤和水体的迁移和转化而成为公共土壤和水污染的来源,对鸟类、蛙类及水生生物产生危害,紫外线降解后会使nto的毒性增加100倍,环境中的nto也会导致鸟类神经行为异常,主要表现为共济失调、抽搐、强直反应。组织病理学检查可见小脑、脑干空泡化,呈剂量依赖性,表明nto可能穿透血脑屏障,或者可能存在电解质失衡等其他生理效应。

4、综上,nto的生产和使用过程属于对人员健康有重要影响的特种化工领域,容易对环境和人员健康产生很大的影响,给环境造成了巨大压力。随着人类社会工业化进程的不断推进,以健康、节能、环保及生态安全为核心的“绿色”发展理念日益受到重视。因此,作为武器弹药系统中关键功效组件的火炸药含能材料产品,近年来国内外军工领域不仅重视其功效性,而且关注寿命周期内生产和使用各环节的健康、洁净、环保、低污染等问题。为了使含能材料达到相关环境标准,一方面,合成研究出新型性能好且环保的含能材料迫在眉睫;另一方面,有必要采取一定的措施对环境中残留及工业中产生的nto进行处理。

5、目前,各种处理废弃含能材料的方法大致可分为:物理方法、化学方法、生物降解法等。物理方法是通过运用一些物理手段(如深土掩埋法、公海倾倒法)对废弃含能材料进行处理,它是在远离人类生活区域的地区或海洋挖掘深坑,将废弃含能材料和被其污染的物品倒入坑中掩埋。这种方法操作简单,费用低,但其不安全性和对环境造成的危害很大。因此,到上世纪70年代中期以后,这种方法已停止使用。化学方法主要包括沉淀法、还原法、氧化法三大类,由于含能材料属于易燃易爆危险品,对于一些不易从中回收组成成分的过期火炸药以及被火炸药污染的土壤、水等环境,采用一定的化学方法使之发生分解或降解,转化为安定性较好、对环境危害较小或无危害的产物,从而消除其不安全的隐患。如熔融盐破坏技术是在高温熔融盐的包围中发生氧化反应,能销毁hmx、rdx、tnt、tatb、苦味酸铵、硝化甘油、硝基胍等,但化学方法安全性差,处理成本高,复杂困难,不能够被大量推广。

6、微生物分解代谢有机污染物不但是自然界碳循环的一个基本环节,也是有机污染物污染控制与污染环境修复的有效技术方法。微生物降解法是利用细菌等微生物的新陈代谢作用对废弃含能材料进行转化和稳定,使之无害化的处理方法,主要是利用微生物分解含能材料分子结构中的硝基或硝铵基团,使含能材料不具备爆炸性。在地球上,微生物数量非常庞大,在生物降解方面尤其以细菌最为突出,这是由于细菌不含叶绿素,无法进行光合作用,它们必须要依靠其它外界物质提供能源才能生存,因此,细菌能够分解有机物,将其分解成无机物,可以有效的清除大自然的“垃圾”有害物质。其处理量大,安全可靠,无污染,降解成本低,能耗少,有效的克服了化学和物理技术处理环境污染的二次污染、成本昂贵的缺点,因此是消除含能材料对环境污染和残留的有效途径之一。

7、然而,目前关于nto微生物降解的研究较少,缺乏可有效降解nto的微生物菌株。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种可降解含能材料nto的芽孢杆菌及其应用。该菌株能够有效降解nto,可在96h内将1mmol/l的nto降解完全,进而使我国的nto做到绿色生产和使用。

2、为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案是:一种可降解含能材料nto的芽孢杆菌,其特征在于,所述可降解含能材料nto的芽孢杆菌为芽孢杆菌czl-02,已于2023年10月23日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为cgmccno.28713,保藏单位地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,邮编100101,分类命名为芽孢杆菌(bacillussp.)。

3、上述的一种可降解含能材料nto的芽孢杆菌,其特征在于,所述芽孢杆菌czl-02的its序列见seq id no:1:gtgctatacatgcagtcgagcggacagatgggagcttgctccctgatgttagcggcggacgggtgagtaacacgtgggtaacctgcctgtaagactgggataactccgggaaaccggggctaataccggatggttgtctgaaccgcatggttcagacataaaaggtggcttcggctaccacttacagatggacccgcggcgcattagctagttggtgaggtaacggctcaccaaggcgacgatgcgtagccgacctgagagggtgatcggccacactgggactgagacacggcccagactcctacgggaggcagcagtagggaatcttccgcaatggacgaaagtctgacggagcaacgccgcgtgagtgatgaaggttttcggatcgtaaagctctgttgttagggaagaacaagtgccgttcaaatagggcggcaccttgacggtacctaaccagaaagccacggctaactacgtgccagcagccgcggtaatacgtaggtggcaagcgttgtccggaattattgggcgtaaaggg本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可降解含能材料NTO的芽孢杆菌,其特征在于,所述可降解含能材料NTO的芽孢杆菌为芽孢杆菌CzL-02,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.28713。

2.根据权利要求1所述的一种可降解含能材料NTO的芽孢杆菌,其特征在于,所述芽孢杆菌CzL-02的ITS序列见SEQ ID NO:1:

3.一种如权利要求1所述的可降解含能材料NTO的芽孢杆菌在降解含能材料NTO、TNT、RDX和HMX中的一种或几种中的应用。

【技术特征摘要】

1.一种可降解含能材料nto的芽孢杆菌,其特征在于,所述可降解含能材料nto的芽孢杆菌为芽孢杆菌czl-02,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为cgmcc no.28713。

2.根据权利要求1所述的一种可...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡丽芳李存治骞爱荣高俊宏刘志永赵彬
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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