兩株高效好氧反硝化細(xì)菌的分離鑒定及其好氧反硝化特性研究.pdf

1、好氧反硝化作用一直是國外的研究熱點(diǎn)，近年來在國內(nèi)也備受關(guān)注。目前對于好氧反硝化作用的機(jī)理解釋還不清晰，但是已有的研究表明好氧反硝化細(xì)菌在污水脫氮處理中有著很強(qiáng)的應(yīng)用潛力，為克服傳統(tǒng)的脫氮工藝中出現(xiàn)的不足提供了的解決方法。因此本試驗(yàn)著手于分離和鑒定出高效的好氧反硝化細(xì)菌，對細(xì)菌的好氧反硝化特性展開研究，以豐富和發(fā)展對好氧反硝化細(xì)菌的認(rèn)識(shí)，并為將來的在水處理中的應(yīng)用提供依據(jù)。 本試驗(yàn)從水稻土和活性污泥中各分離到一株可以在好氧條件下

2、進(jìn)行反硝化作用的細(xì)菌ZW23和ZW27。通過對這兩株細(xì)菌的生理生化特征研究，以及16SrDNA序列測定認(rèn)為菌株ZW23和ZW27分別與假單胞菌屬類產(chǎn)堿桿菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)和假單胞菌屬門多薩菌(Pseudomonas mendocina)親緣關(guān)系最近。好氧培養(yǎng)條件下，在初始氮源約為280 mg·l-1的反應(yīng)體系中，37℃時(shí)，兩株細(xì)菌在12h內(nèi)均引起體系中總氮顯著下降，削減率均達(dá)66％，其余總氮

3、幾乎全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)源氮。脫氮速率分別達(dá)到約21.7mg·l-1·h-1和22.3 mg·l-1·h-1，比現(xiàn)已分離出的兼性好氧反硝化細(xì)菌的脫氮速率要快得多。反應(yīng)過程中沒有檢測到亞硝態(tài)氮和氨態(tài)氮的積累。 對細(xì)菌進(jìn)行純培養(yǎng)，研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌ZW23和ZW27在好氧條件下的反硝化作用比缺氧條件下進(jìn)行得快，細(xì)菌數(shù)量也較缺氧條件下的細(xì)菌數(shù)量大，但是反硝化率(66％和62％)比缺氧條件下的反硝化率(90％和92％)低。細(xì)菌ZW23可以NH4+-

4、N為唯一氮源，利用率達(dá)到96％以上，但是反應(yīng)過程中沒有檢測到硝酸鹽和亞硝酸鹽的積累，也沒有檢測到總氮的削減。研究發(fā)現(xiàn)，菌株ZW23的好氧反硝化率與硝酸鹽濃度在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)關(guān)系，隨著硝酸鹽濃度在一定范圍內(nèi)(50-400 mg·l-1)地不斷提高，細(xì)菌的好氧反硝化率也逐漸提高(0％-65％)，硝酸鹽濃度400-500 mg·l-1之間時(shí)，好氧反硝化率即維持穩(wěn)定，不再變化。細(xì)菌ZW23和ZW27都可以利用NO2--N作為唯一氮源生長并進(jìn)

5、行好氧反硝化作用。NH4+-N和NO3--N復(fù)合氮源更有利于菌株ZW23進(jìn)行好氧反硝化作用，好氧反硝化速度隨著NH4+-N濃度在一定范圍內(nèi)(0-300 mg·l-1)的提高而不斷加快。研究發(fā)現(xiàn)琥珀酸鹽是細(xì)菌2W23和ZW27進(jìn)行好氧反硝化作用最理想的碳源。 好氧條件下，對細(xì)菌進(jìn)行純培養(yǎng)，研究了培養(yǎng)介質(zhì)在不同C/N比，起始pH，培養(yǎng)溫度條件下，菌株ZW23和ZW27的好氧反硝化活性。研究表明，菌株ZW23和ZW27最適好氧反硝化

6、溫度在32℃-37℃之間。在pH為6.0-8.0范圍內(nèi)，pH對細(xì)菌ZW23的好氧反硝化作用影響不大，好氧反硝化率均可達(dá)到57％-60％。pH為5.0時(shí)細(xì)菌沒有生長跡象。碳源是細(xì)菌好氧反硝化作用的重要影響因素，碳源過低(C/N比2)，菌株不進(jìn)行好氧反硝化作用；碳源不足(C/N比5)，菌株的好氧反硝化率僅30％左右；細(xì)菌進(jìn)行好氧反硝化作用最適的C/N比是10-15之間，此時(shí)的好氧反硝化率在60％左右。本試驗(yàn)同時(shí)研究了細(xì)菌在廢水處理中的潛力，