一株异养硝化细菌的脱氮特性及其初步应用

氮素超标是导致水体富营养化的重要原因之一,生物除氮是去除水体中氮元素的有效途径。从垃圾填埋场土壤中分离得到菌株WS-2,经16S rDNA鉴定为土壤杆菌(Agrobacterium sp.)。该菌可在42 h内去除95.8%的铵态氮,氮气、硝态氮和细胞内氮为主要产物,分别占初始氮量的42.4%、23.8%和19.4%。同时,该菌可在84 h内去除80.5%的硝态氮和97.1%的亚硝态氮,其中生成的氮气和细胞内氮分别占初始氮量的50.2%~51.0%和17.0%~17.8%。由此可见,菌株WS-2的优势在于不仅可以同步进行硝化和反硝化过程,而且还具有较高的氮气生成率和较低的细胞内氮积累量。进一步将该菌用于处理富营养化水体,发现将菌体固定于聚氨酯载体材料并辅以曝气措施,其对CODCr、总氮、铵态氮和总磷的去除率分别可达84.3%、71.3%、94.7%和55.6%,表明该菌具有修复富营养化水体的潜力。     

碳源及碳氮比对异养反硝化微生物异养反硝化作用的影响

碳源(甘油和柠檬酸钠)及碳氮比对纯培养的异养反硝化菌HP1(Pseudomonas alcaligenes)异养反硝化能力影响的试验表明，碳源种类对硝酸还原酶活性没有明显影响，对氧化亚氮还原酶活性有影响。批式培养方式下最适C／N为8，菌株HP1可以利用NO3^-f作为唯一氮源进行反硝化作用，证明HP1至少有2种硝酸还原途径。连续培养方式下温度对菌株HP1异养反硝化作用中间产物的积累有影响，不同C／N时均有NH4^ 积累，C／N为3时还有NO2^-的积累。     

碳源及碳氮比对异养反硝化微生物异养反硝化作用的影响

碳源(甘油和柠檬酸钠)及碳氮比对纯培养的异养反硝化菌HP1 (Pseudomonasalcaligenes)异养反硝化能力影响的试验表明,碳源种类对硝酸还原酶活性没有明显影响,对氧化亚氮还原酶活性有影响。批式培养方式下最适C/N为8,菌株HP1可以利用NO-3 作为唯一氮源进行反硝化作用,证明HP1至少有2种硝酸还原途径。连续培养方式下温度对菌株HP1异养反硝化作用中间产物的积累有影响,不同C/N时均有NH+4 积累,C/N为3时还有NO-2 的积累。     

间歇工活性污泥法处理缫丝厂煮蛹废水

缫丝生产过程中产生煮茧、缫丝和煮蛹废水,缫丝后的剩余副产品蛹衬,加入纯碱水煮后,再经离心机分离成茧蛹和滞头,茧蛹是高蛋白食品,滞头粉碎后纺纱,蛹衬水煮过程中产生的废水pH=12,CODcr=1800mg.1^-1.BOD5=1060mg.l^-1,SS=1500mg.l^-1,其生产工艺流程如下。     

异养硝化微生物菌剂及其好氧颗粒污泥的脱氮试验

在3个相同的反应器(No.1、No.2、No.3)中,向活性污泥中投加异养硝化微生物菌剂,以批次试验和SBR试验的方式,研究了异养硝化微牛物菌剂对模拟废水的处理效果.结果表明,该菌剂可以大幅度提高活性污泥对氨氮和COD的去除率.批次运行试验中,反应器No.1运行3 d,氨氮去除率大于98.11%,COD去除率大于99%.该投加菌剂的活性污泥每克干污泥的脱氮能力为15.77 mg d-1.以SBR方式运行16 d的试验中,可能是由于功能菌株的流失导致3个反应器的脱氮效果有逐步降低的趋势.采用该异养硝化脱氮微生物菌剂培育出的异养硝化好氧颗粒污泥对模拟废水进行了脱氮试验.在较低运行温度(11～13℃)下以SBR方式运行10 d,反应器处理效果稳定,氨氮去除率70.75%～76.42%,COD去除率在90%以上.该异养硝化好氧颗粒污泥每克干颗粒的脱氮能力为372.00 mg d-1.以上试验都没有发现硝酸氮和亚硝酸氮的积累.图5表1参19     

二级SBR法处理高浓度氨氮化工废水研究

用直接活性污泥法完成了各反应器的污泥驯化启动。二级ＳＢＲ工艺主要由硝化ＳＢＲ和反硝化ＳＢＲ反应器构成,其中硝化ＳＢＲ反应器采用悬浮生长法和固定生物膜法两种工艺作对比试验。结果表明,后者较前者具有更大的ＮＨ３－Ｎ容积负荷,最大可达７６６．５４ｍｇＬ＾－１ｄ＾－１;而且能节省碱的消耗量１１．０％～３８．７％和反硝化所需碳源量为３０％～４０％。在ｔＨＲ为２４ｈ的条件下,二级ＳＢＲ法能处理ρＩｎ（ＮＨ３－     

异养硝化-好氧反硝化菌Psracoccus pantotrophus ATCC 35512的研究进展

近年来发现了一类具有偶联异养硝化-好氧反硝化功能的细菌.Paracoccus pantotrophus ATCC 35512是其中最早发现的细菌.通过对该菌株16S rRNA序列和细胞色素c的氨基酸序列分析,确立其为一个新种Paracoccuspantotrophus,ATCC 35512被确定为模式株.该菌株的异养硝化-好氧反硝化偶联途径假说被提出,其反应途径中涉及的一系列酶和电子传递体也陆续被纯化研究.本文综述了对该菌株系统分类、形态和生理生化特征、硝化-反硝化偶联假说及氮循环酶系等的研究进展,并提出了进一步揭示异养硝化-好氧反硝化现象的研究方向.     

好氧异养硝化菌Acinetobacter sp.YY-5的分离鉴定及脱氮机理

通过异养硝化培养基获得一株高效脱氮细菌,并通过形态学特征、生理生化反应及16S rDNA同源性比较对筛得菌株进行了鉴定;分别以NO3--N和NO2--N为唯一氮源,通过对脱氮过程中各种含氮代谢物的定量及对脱氮相关基因氨单加氧酶基因(amoA)、羟胺氧化酶基因(hao)、周质硝酸盐还原酶亚基基因(napA)的扩增及测序比较,对该菌株的生理途径及脱氮机理进行了研究.结果表明,高效脱氮细菌YY-5不能发生好氧反硝化,但能在3 d内将氨氮由95.23 mg/L降解至1.29 mg/L,降解率达妻98.6%,同时未发现亚硝酸盐氮、硝酸盐氮积累;对该菌主要代谢气体产物进行检测,发现CO2和N2明显增多,无N2O生成;经鉴定,初步判定该菌为不动杆菌属,命名为Acinetobacter sp.YY-5;从该菌基因组中均能扩增出amoA、hao、napA等基因,其中napA与hao基因与已报道的napA与hao基因进行Blaster较,发现具有较大差别.图6表3参15     

一株贫营养异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及脱氮特性

为了探究并优化菌剂应用于微污染水源水体修复的机制和条件,主要针对水库沉积物内筛选出的贫营养好氧反硝化菌进行了菌种鉴定及脱氮特性研究,考察菌株在不同环境条件下的脱氮效果,明确了该菌株的最适宜生长条件,并基于水库水体中贫营养条件对菌株进行水源水库原水的驯化培养试验研究,以期实现该菌株对微污染水源水库原水中氮源污染物的脱除,为原位投菌技术实际工程应用提供理论依据。从微污染水源水库沉积物中驯化筛分出一株高效异养硝化-好氧反硝化菌A14,通过扫描电镜观察、生理生化特征、16S rRNA基因测序和Biolog GenⅢ鉴定,确定该菌株为革兰氏阴性短杆菌,鉴定为皮特不动杆菌（Acinetobacter pittii）。在好氧条件下,菌株细胞内表达反硝化功能基因napA,以NO3-为唯一氮源进行反硝化作用时,36 h时NO3-去除率为78.89%。以NH4+为唯一氮源时,48 h NH4+去除率为95.25%,TN去除率达80.42%,TOC去除率达98.30%,表明该菌株具有异养硝化-好氧反硝化特性。在改变环境条件过程中,该菌株在以乙酸钠为碳源,温度为30℃,C/N为12,pH为7,接种量为10%时,NO3-去除率最高为86.62%,并且在10℃下脱氮率达到40.18%。在水源水库原水脱氮实验中,接种处理TN去除率为50.95%,NO3-去除率为80.25%。结果表明,菌株A14在微污染水源水体菌剂脱氮修复中具有良好的应用潜力。     

耐盐异养硝化菌驯化方法及分离菌株鉴定

采用高C/N、逐渐降低DO、菌体对数生长期前期转接以及增加培养液中海水比例的方法完成了耐盐异养硝化菌的富集和驯化,并从中分离筛选出两株高效异养硝化菌qy37和gs2.通过对两株菌的形态观察、生理生化试验以及16S rRNA序列分析,确定菌株qy37和菌株gs2分别为假单胞菌属(Pseudomonas)和盐单胞菌属(Halomonas).     

水库贫营养异养硝化-好氧反硝化菌Sxf14的脱氮特性

为利用生物强化法降低微污染源水中的氮素,从水库沉积物中筛选到一株好氧反硝化细菌Sx f14.通过扫描电镜和16S r RNA序列分析,鉴定其为不动杆菌属(Acinetobacter sp.),命名为Acinetobacter sp.Sxf14.同时,对该菌株脱氮特性进行研究,并将其接种到C/N(总有机碳与总氮的比值)为1.2的微污染水库源水中,以探究其对实际源水总氮的去除效果.结果显示:Sxf14能以硝酸盐和亚硝酸盐为唯一氮源进行好氧反硝化.反应48 h后,NO3--N和NO2--N的去除率分别达74.84(±0.86)%和40.52(±1.49)%,TN去除率最高达到65.07(±1.56)%和41.33(±0.98)%;在以NH4Cl为氮源的异养硝化系统内,该菌在48 h内使NH4+-N浓度由3.73(±0.08)mg/L降到1.28(±0.20)mg/L,氨氮去除率达到65.63(±1.39)%.72 h内,微污染水库源水的TN浓度由2.46(±0.02)mg/L降到1.68(±0.01)mg/L,去除率达到31.7(±0.14)%.因此,菌株Acinetobacter sp.Sxf14具有反硝化能力,能承受较低的碳氮比,降低微污染源水中的氮素,本研究可为微污染水体的菌剂修复技术提供科学依据.     

异养硝化-好氧反硝化菌Paracoccus pantotrophus ATCC 35512的研究进展

近年来发现了一类具有偶联异养硝化-好氧反硝化功能的细菌．Paracoccus pantotrophus ATCC 35512是其中最早发现的细菌．通过对该菌株16S rRNA序列和细胞色素c的氨基酸序列分析,确立其为一个新种Paracoccus pantotrophus,ATCC 35512被确定为模式株．该菌株的异养硝化一好氧反硝化偶联途径假说被提出,其反应途径中涉及的一系列酶和电子传递体也陆续被纯化研究．本文综述了对该菌株系统分类、形态和生理生化特征、硝化-反硝化偶联假说及氮循环酶系等的研究进展,并提出了进一步揭示异养硝化-好氧反硝化现象的研究方向．表2参50     

活性污泥好氧异养菌群平板分离培养方法的改进

自然温度(12~21℃)、贫营养、活性污泥提取物等目前提高菌群可培养性的方法用于培养活性污泥好氧异养菌群的结果显示,这些方法均能显著提高平板培养基的分离培养能力.含活性污泥提取物的贫营养培养基ASEⅡ培养细菌的数量可占细菌总数的23.2%,在所有培养基中最高,而营养最丰富的培养基MRS培养细菌的数量只占细菌总数的8.82%,在所有培养基中最低.图1表4参14     

应用流式细胞术测定淡水、海洋沉积物中异养细菌前处理条件的选择

目前流式细胞术(FCM)已被广泛应用于水体异养细菌的检测,采用适当的前处理方法可将黏附在沉积物颗粒上的异养细菌提取到水相中进而利用FCM进行检测.选择合适的前处理方法是将FCM应用于沉积物异养细菌检测的关键.论文对FCM测定沉积物中异养细菌的前处理方法进行了探讨,实验同步考虑了淡水及海洋沉积物.结果表明,对于实验所用淡水、海洋沉积物,较优的前处理条件为:1mmol·L-1焦磷酸钠作为分散剂,暗处孵育10min,20w、40KHz水浴超声1min,并每30s人工振荡1次,2800r·min-1常温离心萃取3次.     

有机废水的复合光合细菌法处理及机理初探

将光合细菌法与活性污泥法结合组成的复合光合细菌微生物菌群,对不同有机废水进行降解试验．结果表明：复合光合菌群具有单一方法处理有机废水的优点,复合菌群比普通活性污泥的比降解效果高出１８ ％～３９ ％ ,在复合菌群的微生物组成中,多样性指数高于普通活性污泥,且光合细菌的优势度明显     

两株嗜热异养氨氧化细菌的鉴定及其氨氧化特性

为寻找适用于堆肥的嗜热异养氨氧化细菌,采用稀释涂布平板法和格里斯试剂显色法筛选嗜热异养氨氧化细菌,利用含NH4+培养基研究其最佳生长温度、pH条件以及其氨氧化特点和NO2-、NO3-的生成速率,并通过16S rDNA测序及Blast比对确定其种属.结果显示,从大理洱源热泉中分离了两株嗜热异养氨氧化细菌菌株NC8和NJ26;这两株菌的最适生长温度为55℃,最适生长pH为8.0;在最适生长条件下,NC8和NJ26菌株对NH4+的最大单位体积减少率分别为1 033.3mg/L和1 183.67 mg/L;对NO2-和NO3-最大单位体积产生率分别为23.79 mg/L、272.30 mg/L和33.81 mg/L、366.70 mg/L;种属鉴定表明,NC8和NJ26分别为Bacillus属的不同种.本研究表明,NC8和NJ26为异养型氨氧化细菌,能将NH4+氧化成NO2-和NO3-,以NO3-为主要积累产物,因此有望应用于堆肥过程中以减少氨气排放,同时提高堆肥中氮素的含量.     

好氧反硝化菌及其在生物处理与修复中的应用研究进展

好氧反硝化菌因其生长特性与同步异养硝化好氧反硝化功能,为环境生物脱氮提供了崭新的技术思路.综述了已分离获得的好氧反硝化菌类群及其生长特性,重点阐述了好氧反硝化菌生物脱氮性能、影响因素与好氧反硝化机理,探讨了好氧反硝化在环境生物修复领域的应用.已有研究表明,好氧反硝化菌在环境生物脱氮方面具有明显的技术优势,但有关好氧反硝化反应机理、影响因素等仍待解析,以期为好氧反硝化菌固定化、活性持留以及受污染环境水体修复等研究提供理论依据.     

1株贫营养好氧反硝化菌的分离鉴定及其脱氮特性

从水库底泥样品中,以硝酸盐为唯一氮源进行驯化、分离筛选出1株能在贫营养及好氧条件下进行高效反硝化的菌株PY8,经过电镜形态学观察、生理生化和16S rDNA序列分析,并基于16SrDNA序列结果,构建了该菌株的系统发育树,最终确定菌株PY8为根瘤菌Rhizobiumsp.。考察了初始pH值、温度、C/N、初始硝酸钠质量浓度、投菌量对菌株PY8硝酸盐还原活性的影响,以及该菌株的异养硝化性能。结果表明,在pH6.0～10.0,温度25～30℃,C/N1.0～9.0,初始硝酸钠质量浓度0.01～0.50g·L-1,投菌量1%～15%时,菌株PY8培养72h后的硝氮去除率可达到95%以上。另外,该菌株具有同时硝化-反硝化作用,在培养过程中氨氮去除率可达到58%左右。实验结果表明,菌株PY8在微污染水体生物脱氮领域中具有很大的应用潜力。     

温度及氨氮负荷对曝气生物滤池硝化作用的影响

采用火山岩为载体填料的曝气生物滤池(BAF)进行实验室小试,研究供氧受限条件下,BAF的硝化反硝化运行特性及温度(10℃～30℃)和氨氮负荷变化(0.069～1.32kg/(m3·d))时对硝化作用的影响。当氨氮负荷为1.10kg/(m3·d),供氧受限时,温度从20℃升高到30℃,反应器的硝化效率仅增加10%左右,表明BAF中硝化作用主要受溶质的传递、扩散速率控制而不是受与温度有关的动力学参数控制;然而,相同负荷下,当温度控制在15℃时,硝化效率明显降低,说明20℃是一临界点。此外,20℃时随氨氮负荷的增加(从0.825kg/(m3·d)提升到1.32kg/(m3·d)),氨氮去除率略有下降,但在第3个取样口处却发现有亚硝酸盐氮累积现象,这是因为在供氧受限时,随负荷的增加,溶解氧相对短缺发生了部分硝化作用。     

间歇式活性污泥法(SBR)系统碳氮比对同步硝化反硝化微生物群落分布及脱氮效能的影响

同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,SND)是一种节能型废水处理工艺,但C/N对SBR系统SND及活性污泥微生物种群的影响机理尚不清楚.本试验以人工模拟废水为研究对象,采用4组不同碳氮比(C/N)系统(R0、R5、R10和R15)对比分析了C/N...