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《耐冷耐碱好氧反硝化菌脱氮特性及同时硝化反硝化能力研究.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、耐冷耐碱好氧反硝化菌脱氮特性及同时硝化反硝化能力研究过量使用肥料,大量投放鱼食,不恰当排放生活污水和工业废水等一些人类活动,会导致环境水体中一种或多种氮的积累。而且,环境水体中过量的氮会对水生生物和人类健康造成危害。不同形态的氮造成的影响和危害也不同,铵态氮对鱼类危害严重,特别是肝脏和肾脏;硝酸盐氮破坏鱼类免疫系统,亚硝酸盐氮会导致婴儿高铁血红蛋白症甚至诱发癌症。微生物脱氮因其生长快速、适应性强、脱氮效率高等优点被广泛用于城市污水治理。然而,多数好氧反硝化菌对低温、极端pH、高负荷氮等环境胁迫极其敏感。众多好氧反硝化菌脱氮温度多在15℃及以上,在15℃以下特别是5℃能进行反硝化作用的菌鲜有报
2、道,在强碱性或高浓度氮环境下能高效脱氮的细菌也少有报道。因此,探索和研究具有耐冷、耐碱、耐高负荷氮、能去除多种不同氮源的反硝化细菌对治理极端环境条件的污水具有重要意义。本研究分离纯化的反硝化细菌Y-12,在温度为15℃条件下能快速高效去除亚硝酸盐氮和总氮。经特异性磷脂脂肪酸检测和16SrRNA基因测序,结合形态学观察对目的菌株进行鉴定,将菌株Y-12鉴定为PseudomonasputidaY-12。在实验室条件下对菌株Y-12的最适脱氮条件进行探究,该菌在以丁二酸钠为碳源、150r/min、20℃、pH7.0、接入2.0×108CFU菌体的条件下培养48h后该菌对亚硝酸
3、盐氮和总氮有最大去除率,分别为100%和81.8%。当温度低至5℃时,菌株Y-12仍能对亚硝酸盐氮和总氮有去除效果,亚硝酸盐氮和总氮去除率分别为33.0%和24.0%。菌株Y-12在酸性环境pH<7时几乎不生长,在碱性环境pH>8时仍有较好的脱氮效果,对亚硝酸盐氮的去除率在99%以上。菌株Y-12对低温环境和碱性环境有较好的耐受性,是一株耐冷耐碱的好氧反硝化菌。在15℃时,对菌株Y-12去除不同种类的浓度单一氮源的脱氮特性和脱氮过程进行了研究。结果表明,菌株Y-12在低温条件下能高效去除低浓度和高浓度的单一氮源。在低浓度单一氮源实验中,菌株Y-12对铵态氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的
4、去除率分别为100.0%、99.7%和99.9%,对总氮的去除率分别为46.2%、53.6%和57.7%。在高浓度单一氮源实验中,培养4d后,铵态氮的浓度从208.14mg/L显著降至2.40mg/L,硝酸盐氮的浓度从204.66mg/L降低至54.03mg/L,亚硝酸盐氮的浓度从199.00mg/L降至45.49mg/L,菌株Y-12对铵态氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的去除率分别为98.8%、73.6%和77.1%,对总氮的去除率均达32%以上。该菌的平均硝化速率和反硝化速率为2.14mgNH4+-N/L/h和1.57mgNO3
5、--N/L/h或者1.60mgNO2--N/L/h。中间产物的积累很少,没有检测到羟胺态氮,根据检测到的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮,菌株Y-12的异养硝化过程可能是通过NH4+→（NH2OH→）NO2-→NO3-,好氧反硝化过程可能通过NO3-→NO2-→NO→N2O→N<
6、sub>2。配置不同浓度混合氮源的培养基,在15℃下对该菌同时硝化反硝化作用进行探究。结果表明,当培养基中的混合氮源为低浓度时,即5mg/L铵态氮和5mg/L硝酸盐氮或5mg/L铵态氮和5mg/L亚硝酸盐氮。菌株Y-12对铵态氮以及硝酸盐氮或亚硝酸盐氮均有较高的去除率,对铵态氮都能达到100.0%的去除,对硝酸盐氮的或亚硝酸盐氮的去除率达到90%以上,对总氮的去除率均达50%以上。当培养基中的混合氮源浓度增加,即添加100mg/L铵态氮和100mg/L硝酸盐氮或100mg/L铵态氮和100mg/L亚硝酸盐氮为氮源时,菌株Y-12对铵态氮仍有很高的去除效果,去除
7、率分别达到99.7%以及99.3%,但对硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的去除率有所下降,对硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的去除率为61.6%或69.5%,对总氮的去除率分别为31.8%和24.7%。菌株Y-12在不同浓度的混合氮源中均表现出了能够同时去除铵态氮以及硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的特性,在混合氮源为低浓度时的去除效果最好,即使混合氮源为高浓度时对硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的去除率较低,Y-12菌株在低温条件下也能进行同时硝化和反硝
