一株以亞硝氮為唯一氮源生長的不產(chǎn)氧光合細(xì)菌對無機(jī)三態(tài)氮的去除和相互轉(zhuǎn)化.pdf

1、無機(jī)三態(tài)氮(氨氮、亞硝氮和硝氮)是引起養(yǎng)殖水體微生態(tài)失衡和環(huán)境污染的重要因素。及時(shí)去除養(yǎng)殖水體中無機(jī)三態(tài)氮,盡快恢復(fù)水體微生態(tài)平衡,是解決養(yǎng)殖水體中環(huán)境污染問題的關(guān)鍵。目前微生物修復(fù)技術(shù)在治理養(yǎng)殖水體環(huán)境污染等方面已有眾多研究,并取得了良好成效。由于不產(chǎn)氧光合細(xì)菌(Anoxygenic phototrophic bacteria,APB)靈活多樣的代謝方式,可以去除無機(jī)三態(tài)氮,凈化水質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),成為了在養(yǎng)殖水體中應(yīng)用最為廣泛的微生物。深入

2、挖掘針對性強(qiáng)、適用范圍廣的新型高效水體修復(fù)劑的菌種資源一直備受關(guān)注。目前,APB在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用現(xiàn)狀及其氮轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究已有很多,但APB中能亞硝氮為唯一氮源生長的菌株鮮有報(bào)道,對無機(jī)三態(tài)氮的去除潛能也未深入發(fā)掘。APB在去除無機(jī)三態(tài)氮過程中,氨氮是完全被去除,還是轉(zhuǎn)化為亞硝氮或硝氮,尤其是在養(yǎng)殖水體中,無機(jī)三態(tài)氮通常是共存的,無機(jī)三態(tài)氮之間的究竟是如何相互轉(zhuǎn)化的研究報(bào)道較少。此外,在污染的養(yǎng)殖水體中,除了光、氧、鹽度、pH和碳源等環(huán)

3、境因子,水體中的有機(jī)氮源對菌株去除無機(jī)三態(tài)氮又有何影響,需進(jìn)行深入研究。
　　本文選取了一株能利用多種碳源、氮源和硫源生長的海洋著色菌Marichromatium gracile YL28菌株作為研究對象,系統(tǒng)研究了該菌株對不同濃度的無機(jī)三態(tài)氮的去除特性與去除潛能。結(jié)果表明YL28菌株能以亞硝氮為唯一氮源生長,具有去除水體中無機(jī)三態(tài)氮的能力。菌株對氨氮的最大去除量和最大耐受濃度分別為9.64和36.64 mmol/L,能夠完全去除

4、13.50 mmol/L亞硝氮和22.90 mmol/L硝氮,是目前APB中去除亞硝氮濃度最大的菌株之一。
　　在以氨氮為唯一氮源的模擬水體中,YL28菌株對無機(jī)三態(tài)氮轉(zhuǎn)化過程的研究結(jié)果表明在厭氧光照條件下,YL28菌株能將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝氮和硝氮。更有趣的是,在好氧條件下,盡管菌體生長不是很好,但能夠檢測到水體中硝氮和亞硝氮的持續(xù)性積累。本文首次發(fā)現(xiàn)YL28菌株具有厭氧硝化作用。
　　探索了復(fù)雜水體環(huán)境中的小分子有機(jī)碳源、有

5、機(jī)氮源和水體pH對YL28菌株去除無機(jī)三態(tài)氮的影響。結(jié)果表明在葡萄糖、乙醇或乙酸鹽等小分子有機(jī)碳源存在時(shí),菌株均能有效地去除水體高濃度無機(jī)三態(tài)氮。而在高濃度尿素或蛋白胨等有機(jī)氮化物存在時(shí),影響該菌株對氨氮的去除效果,但YL28菌株仍具有良好去除亞硝氮和硝氮的能力。最后探索了亞硝氮對YL28菌株生長、無機(jī)氮去除和菌體光合色素合成的影響以及菌株靜息細(xì)胞對無機(jī)三態(tài)氮的去除和轉(zhuǎn)化作用。
　　綜上所述,本文研究了海洋著色菌YL28菌株對無機(jī)