水体中反硝化细菌的分离、筛选与初步鉴定
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反硝化细菌的分离筛选及应用研究的开题报告
一、选题背景
随着全球经济的发展和人口的增加,农业生产和化工生产等活动使得土壤中的氮肥过多,导致大量硝酸盐的形成,并扰乱了氮循环和水循环,造成土壤质量的恶化和水体污染问题。
反硝化作为一种生物降解氮的过程,具有很高的潜力解决这些问题。
因此,对反硝化细菌的研究具有重要的意义。
二、选题意义
反硝化细菌是一种在土壤和水体中能够将硝酸盐还原为氮气的微生物。
研究反硝化细菌的分离筛选及应用,能够探索一种新的治理水体和土壤较为高效的方法,解决水土污染问题,也能标本兼治地解决氮肥过剩的问题,更具实用性和经济效益。
三、选题内容和研究方法
1. 选题内容
本文旨在分离筛选出一些可以高效降解硝酸盐的反硝化细菌,并探讨其应用。
2. 研究方法
(1)预处理样品:将采集的土壤或水样品通过筛网筛选,然后进行消毒处理。
(2)分离筛选反硝化细菌:将经过预处理的样品平铺于有机培养基上,在适宜的温度下进行接种,经过一定的时间后进行菌落的分离和鉴定。
(3)应用研究:选取分离筛选出来的反硝化细菌进行不同营养物质模拟实验和对不同环境条件的适应性研究,探索其在水体和土壤中的应用。
四、研究预期成果和意义
预期成果:通过分离筛选和应用研究,将成功地分离出一些反硝化细菌,并研究探索其在水体和土壤中的应用。
研究意义:本研究可以为解决水土污染、降低氮肥过肥等环境问题提供一种新的解决方法,具有显著的社会经济效益,对于环境保护和可持续发展也具有重要的推动作用。
《耐冷异养硝化好氧反硝化菌的分离鉴定、脱氮特性及耐冷机制探究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体富营养化问题日益严重,其中氮污染成为主要的环境问题之一。
耐冷异养硝化好氧反硝化菌因其独特的生理特性和环境适应性,在污水处理和脱氮领域具有巨大的应用潜力。
本文旨在探究耐冷异养硝化好氧反硝化菌的分离鉴定、脱氮特性以及其耐冷机制,以期为相关领域提供理论依据和技术支持。
二、材料与方法2.1 样品来源与处理本研究采集自低温环境的污水样品,经过适当的预处理后用于后续实验。
2.2 菌株分离与鉴定采用一系列的分离纯化方法,从样品中分离出耐冷异养硝化好氧反硝化菌株。
通过形态学观察、生理生化试验以及分子生物学鉴定方法,对菌株进行鉴定。
2.3 脱氮特性分析在实验室条件下,测定菌株的硝化、反硝化活性,分析其脱氮特性。
2.4 耐冷机制探究通过基因组学、转录组学和蛋白质组学等方法,探究菌株的耐冷机制。
三、结果与分析3.1 菌株的分离与鉴定经过一系列的分离纯化过程,成功分离出耐冷异养硝化好氧反硝化菌株。
通过形态学观察、生理生化试验以及分子生物学鉴定方法,确定菌株的种类和属性。
3.2 脱氮特性分析实验结果显示,耐冷异养硝化好氧反硝化菌株具有较高的硝化活性和反硝化活性,能够在较低的温度下实现高效的脱氮作用。
其脱氮效果受环境因素(如pH值、溶氧量等)的影响较小,表现出较强的适应性。
3.3 耐冷机制探究通过基因组学、转录组学和蛋白质组学等方法,发现耐冷异养硝化好氧反硝化菌株具有一系列与耐冷相关的基因和蛋白质。
这些基因和蛋白质在低温环境下表达水平较高,有助于菌株在低温环境下生存和繁殖。
此外,菌株还具有一系列的生理适应性机制,如调节细胞膜的组成和功能、产生抗冻物质等,以应对低温环境。
四、讨论本研究成功分离出耐冷异养硝化好氧反硝化菌株,并对其脱氮特性和耐冷机制进行了探究。
结果表明,该菌株具有较高的硝化活性和反硝化活性,能够在低温环境下实现高效的脱氮作用。
一株耐盐耐氧反硝化菌MCW148的分离鉴定及其脱氮特性管理最好的养虾场,也有30%的饵料未被摄食,残饵溶生的氮、磷营养物质是虾池及其邻近浅海的主要污染源。
在高密度的水产养殖体系中,饲料中75%~80%的氮会进入养殖水体中,并以氨氮、亚硝酸盐氮的形式出现不同程度的累积,对水产养殖动物造成危害,从而限制了海水养殖的单位产量,并且其排放的废水中也含有丰富的含氮化合物,会加快海水富营养化,造成赤潮灾害,给近岸海洋生态环境带来了危害。
因此,研究快速消除养殖环境中有机污染的方法,以尽快恢复和优化养殖环境,对中国海水养殖业的健康发展以及滩涂和浅海资源的可持续利用具有重要的理论和现实意义。
自从第一株好氧反硝化菌在1984年首次发现以来,国内外陆续有大量菌株被分离出来[3-8]。
好氧反硝化菌是一类能在好氧或兼氧条件下进行反硝化的细菌,它的存在使得硝化过程和反硝化过程得以在一个反应器中同步进行,硝化反应的产物可成为反硝化反应的底物,加快了反应速度,降低了运行成本,同时反硝化反应释放的OH-会补偿硝化反应消耗的碱,避免酸性物质的积累,维持系统pH的稳定[8,9]。
本试验主要对1株耐盐好氧反硝化细菌MCW148进行了鉴定,研究了该菌株高效代谢硝酸盐氮的生理生化特性,及其最佳培养条件和生长特性,为好氧反硝化菌在海水养殖废水处理中的应用奠定基础。
1 材料与方法1.1 菌种富集、分离纯化和培养基组成称取1 g样品放入装有9 mL无菌水的试管中,80 ℃水浴20 min,充分振荡混匀,取1 mL 到下一个同样的试管中,依次稀释得到各种浓度的菌悬液。
分别取10-5~10-7 3个稀释梯度的稀释液0.1 mL涂布于NA平板上,然后倒置于培养箱中37 ℃培养24 h。
挑取不同形态的单菌落转接至NA斜面上,37 ℃恒温培养24 h,置于4 ℃冰箱保存备用。
所挑取菌落同时在NA培养基平板上划线检验纯度。
菌株分离培养基(NA):牛肉膏3.0 g,蛋白胨10.0 g,NaCl 5.0 g,琼脂20.0 g,pH 7.2~7.4,蒸馏水1 000 mL。
一株深海反硝化菌的分离鉴定及反硝化特性研究冯雅丽;李洪珊;李浩然【摘要】从深海沉积物中分离获得一株具有较高脱氮效率的反硝化菌YL-1,通过形态观察、生理生化特性及16S rDNA同源性分析,确定该菌株为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii).考察了C、N质量比(C/N)、碳源、初始pH、温度及盐度对其反硝化作用的影响.结果表明:菌株YL-1反硝化最佳条件为最适碳源为乙酸钠、C/N不低于6∶1、初始pH为7.0~9.0、温度为25~35℃;该菌株具有较强的反硝化性能,盐度在100 g/L以内时对其反硝化特性影响不大.【期刊名称】《环境污染与防治》【年(卷),期】2016(038)012【总页数】4页(P27-30)【关键词】反硝化菌;蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii);16S rDNA;硝酸盐氮【作者】冯雅丽;李洪珊;李浩然【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;中国科学院过程工程研究所生化国家重点实验室,北京100080【正文语种】中文随着工农业生产的高速发展和人们生活水平的不断提高,生活污水和企业工业废水直接排入水体,水体质量急剧恶化[1]。
对于氮素污染的治理,国内外常见的工程技术有选择性离子交换法、空气吹脱法、折点加氯法、磷酸氨镁沉淀法及生物脱氮法等[2]。
其中,生物脱氮以其无污染、脱氮彻底和安全等优点被认为是目前较经济、有效、可行性高的治理技术[3]。
生物反硝化即利用反硝化菌的作用,将硝酸盐氮(亚硝酸盐氮)转化为气态产物脱除,被认为是较经济有效的脱氮方式[4-5]。
本研究选用具有特殊生态环境的太平洋海底表面沉积物为菌种分离来源,通过富集、分离等步骤,得到一株具有较强反硝化能力的菌株,对其进行鉴定,并在实验室条件下研究了该菌株的反硝化特性,旨在为生物脱氮技术的实际应用提供有效菌源和技术方法。
高效反硝化聚磷菌的筛选及其脱氮除磷条件和性能研究高效反硝化聚磷菌的筛选及其脱氮除磷条件和性能研究引言:随着工业化进程和人口数量的不断增长,废水处理成为一个重要的环境保护问题。
氮和磷是废水中的主要污染物,其过度排放对水体生态系统产生了巨大的影响。
因此,研究高效反硝化聚磷菌的筛选、脱氮除磷条件和性能具有重要的理论意义和应用价值。
一、高效反硝化聚磷菌筛选方法在废水处理过程中应用高效反硝化聚磷菌具有很大的潜力,但在实际操作中,如何筛选出高效的菌种仍然是一个挑战。
目前,采用筛选菌群、精确鉴定和进一步培养的方法成为常用的筛选高效菌种的方法。
通过研究和对比已有的菌种,综合考虑菌株的生理特性、菌株的适应性以及菌株对果胶的利用能力等因素,可以筛选得到高效反硝化聚磷菌。
二、脱氮除磷条件的研究为了进一步提高高效反硝化聚磷菌的脱氮除磷效果,需要研究相应的条件。
首先,反硝化过程需要提供合适的碳源,可以选择易于降解的有机物来提供碳源,如果胶、乳酸等。
其次,需要有适宜的温度和pH条件。
通常,25-30°C和pH为7-8的条件是比较适宜的。
此外,还需要适量添加无机盐,如氯化钠和硫酸铵等,来提供反硝化和除磷过程所需的元素。
三、高效反硝化聚磷菌的性能研究高效反硝化聚磷菌不仅需要在脱氮除磷方面表现出良好的性能,而且需要对其他的废水处理指标具有一定的影响。
通过研究菌种的效能特点、反应动力学、通量等参数,可以评估高效反硝化聚磷菌在废水处理中的性能。
此外,还需要对其代谢产物进行分析,了解其对环境的潜在影响。
四、应用前景与实际应用高效反硝化聚磷菌的筛选及其脱氮除磷条件和性能研究不仅对理论研究具有重要的意义,而且对实际应用也具有重要的价值。
目前,高效反硝化聚磷菌在废水处理领域的应用已经取得了一些成果,并逐渐得到应用和推广。
未来,随着技术的不断进步,相信高效反硝化聚磷菌在废水处理领域将发挥更大的作用。
结论:高效反硝化聚磷菌的筛选及其脱氮除磷条件和性能研究对于废水处理具有重要的理论意义和应用价值。
高效硝化细菌的分离与鉴定硝化作用和硝化细菌简介硝化是自然界中氮循环过程中的一个重要环节。
在这个过程中,氨被氧气氧化成亚硝酸盐和硝酸盐,称为氧化硝化作用。
硝化作用是氮循环中不可或缺的过程,它可以有效地将氨转化成需要的亚硝酸盐和硝酸盐,供植物进行氮素营养的吸收利用。
硝化细菌是参与这个过程的重要微生物,它们能够利用氨氮,进行硝化作用,将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
硝化细菌的分类和分布硝化细菌是一类具有氮素自营能力的原核生物,根据研究内容的需要和研究对象的不同,硝化细菌可分为铵化细菌和硝化细菌。
铵化细菌主要能够利用几种有机氮化合物,而硝化细菌则利用氨来进行硝化作用。
硝化细菌广泛存在于土壤、水体和废水处理系统等多种环境中,是自然界中一类十分重要的微生物。
硝化细菌的分离方法硝化细菌的分离方法一般可以分为三个步骤:富集、筛选和纯化。
富集硝化细菌在自然环境中常常处于低密度状态,因此富集方式的选择对分离效果具有重要意义。
最常用的硝化细菌富集培养基是K_2HPO_4-[(NH_4)_2SO_4], NaHCO_3, CaCO_3, MgSO_4.7H_2O和人工海盐等基础培养基。
富集过程中应注意环境氧气需充足,避免长时间培养,以保持细胞处于较低阶段生长状态。
筛选富集后的培养物需要进行筛选,以去除与硝化作用无关的细菌,为硝化细菌留下更大的空间和机会。
筛选方法主要有传统的分离纯化法和现代的DNA分子克隆技术,其中后者具有高效率、选择性强等优点。
纯化纯化过程主要是将被筛选出的细菌紫外线照射处理,在无菌环境下进行更加严格的筛选,并使用转染、PCR和DNA序列鉴定等技术手段,通过对分离出的细菌进行分子鉴定,根据细菌形态特征和分子生态学信息等分析结果,最终确保分离出的细菌纯净度和鉴定准确性。
硝化细菌鉴定方法鉴定硝化细菌的方法主要包括基于形态学和生理学特征的传统鉴定和分子生物学鉴定两类方法。
其中传统鉴定方法可以分为形态学、生理学和生化学三个部分,通过这些基本特征和行为特征,初步鉴定出硝化细菌种名,并进一步进行深入的研究。
2007, Vol. 28, No. 08食品科学※生物工程266的研究[D]. 北京: 中国农业大学, 2005.[6]孟祥成. 双歧杆菌生理功能特性及其应用的研究[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2002.[7]徐营, 李霞, 杨利国. 双歧杆菌的生物学特性及对人体的生理功能[J]. 微生物学通报, 2001, 28(6): 94-96.[8]MEEI Y L, FEN J C. Antioxidative effect of intestinal bacteriaBifidobacterium longum ATCC 15708 and Lactobacillus acidophilus ATTCC 4356[J]. Digestive Diseases and Sciences, 2000, 45(8): 1617-1622.[9]MEEI Y L, YEN C L. Antioxidative ability of lactic acid bacteria[J]. J Agric Food Chem, 1999, 47: 1406-1466.[10]KULLISAAR T, ZILMER M, MIKELSAAR M, et al. Two antioxidative lactobacilli strains as promising proboscis[J]. J Food Microbiol, 2002,72: 215-224.[11]MARGOLLES A, GARCIA L, SANCHEZ B, et al. Characterization of a Bifidobacterium strain with acquired resistance to choate-a pre-liminary study[J]. International Journal of Food Microbiology, 2003,82(2): 191-198.[12]LI X M, LI X L, ZHOU A G. Evaluation of antioxidant activity of thepolysaccharides extracted from Lycium barbarum fruits in vitro [J]. Euro-pean Polymer Journal, 2007, 43: 488-497.[13]ZHAO L, ZHAO G, HUI B, et al. Effect of selenium on increasing the antioxidant activity of protein extracts from a selenium-enriched mush-room species of the ganoderma genus[J]. Journal Food Sci, 2004, 69(3):184-188.[14]贾士芳, 郭兴华, 周志宏, 等. 利用返回式科学卫星选育优良双歧杆菌[J]. 航天医学与医学工程, 1996, 9(6): 407-411.收稿日期:2007-06-14 *通讯作者基金项目:长江学者和创新团队发展计划项目(IRT0540)作者简介:黄运红(1979-),男,讲师,硕士研究生,主要从事环境生物技术研究。
1.筛选出的反硝化细菌的鉴定2.2.4.1菌落形态观察将反硝化细菌于LB固体培养基上,28℃培养48h观察菌落形态。
2.2.4.2革兰氏染色以18一24h培养物涂片,干燥后火焰固定,结晶紫染色1.min,水洗,卢氏碘液媒染1min,水洗,95%乙醇脱色20Sec一25Sec,水洗,番红复染5min,水洗,晾干,用油镜观察菌体形态和革兰氏染色反应,以枯草芽抱杆菌和大肠菌作为对照菌株。
2.2.4.3接触酶(过氧化氢酶)试验取1mLH2o:放在菌苔上,或者在干净的载玻片上将菌苔与一环HZO:混合如果立即产生气泡则为过氧化氢酶阳性,否则为阴性。
2.2.4.4产硫化氢试验向牛肉膏蛋白陈培养基中加入0.01%肤氨酸或者半肤氨酸。
接种后,用管棉塞夹住一醋酸铅滤纸条(用5%的醋酸铅浸泡滤纸条,烘干后高温灭菌,烘干后使用),纸条下端接近液面但不接触溶液。
28℃培养2一7天,每天观察。
如果醋酸铅纸条下端变成黑色,表明产生硫化氢。
如果培养7天后,纸条仍未黑,在培养液中加入0.5rnL2mol几HCI,立即塞上棉塞和醋酸铅纸条,如纸变黑,仍按产生硫化氢处理。
2.2.4.5葡萄糖氧化发酵试验培养基:蛋白脉29,NaCI59,KZHPO40.39,琼脂3一59,澳百里酚蓝(1的水溶液)3mL,葡萄糖109,水1000mL,pH7.0一7.4。
分装到小试管,使培养基高度约为3一4cm,使溶液呈明显的蓝绿色到绿色宜,121℃灭菌30而n后,使试管直立冷却。
以18一24h的培养物穿刺接种,培养约12h后开始观察。
如果产酸变色培养基表面开始向下扩散,就属于氧化菌;如果产酸变色自接种线自下而上发生,则属于发酵菌。
2.2.4.6明胶液化试验培养基:蛋白陈59,明胶1209,水1000mL,pH7.2一7.4,分装小试管,115’C灭菌20min。
穿刺接种,28OC培养48h后观察培养基有无液化现象及液化后的形状。
胶在低于20℃时凝固,高于25OC时液化,放在冰浴中观察。
反硝化细菌的筛选及应用研究作者:李妍赵琳娜何宗均等来源:《天津农业科学》2008年第05期摘要:从天津市等地的菜园土中筛选出6株具有较强反硝化能力的菌株,可使柠檬酸盐培养基中硝酸盐浓度降低30%~80%,其中以F1401效果最好。
对F1401在农田灌溉水中的硝酸盐降解能力进行测定,结果表明,在静置条件下,随着YB培养基培养的F1401菌液投入量的增加,硝酸盐降解效果越明显,并且对于硝酸根浓度为150mg/kg的农田灌溉水,2mL 菌液是最佳投入量。
关键词:反硝化细菌;筛选;应用;农田灌溉水;硝酸盐污染中图分类号:8273.5文献标识码:A文章编号:1006—6500(2008)05—0043—02近年来,反硝化细菌的研究成为污水处理的热点,它作为污水脱氮的一种生物方式,对于控制水体富营养化、处理污水等环境问题有很广阔的应用前景。
天津市西青区、北辰区、蓟县、宝坻县、静海县部分地区农田灌溉水硝酸盐含量偏高。
降低水体及土壤中硝酸盐浓度对于提高水质和蔬菜品质,增强人体健康都具有非常重要的意义。
反硝化细菌的筛选方法有很多,如李平等用琥珀酸钠、重金属等微量元素作为筛选培养基,用合成的人工废水来测定菌株的反硝化能力;孔庆鑫等采用间歇曝气法富集,以KCN作为选择培养基,筛选到一株高效好氧反硝化细菌等。
因此,我们试图选择一种试验安全的筛选方法并将其应用于硝酸盐污染的农田灌溉水,为深入研究在硝酸盐污染的水体及土壤中进行生物脱氮提供理论及技术依据。
1材料和方法1.1材料本试验的土壤样品采白天津、沈阳、哈尔滨等地菜园。
初筛培养基1:柠檬酸钠5.0g,KN03 2.0g,KH2PO41.0g,MgSO4+7H20.2g,蒸馏水1L,pH7.2。
复筛培养基2:Gihay培养基。
YB培养基3:黄豆芽200g,葡萄糖20g,蒸馏水1L,pH 7.2。
1.2方法1.2.1分离方法将分散后的土壤样品梯度稀释涂布于初筛培养基上,并将初筛到的菌株进一步分离、纯化。
异养硝化-好氧反硝化菌株的筛选及初步鉴定陈香琪;李科;张利平【摘要】为了获得高效的异养硝化-好氧反硝化菌株,采用稀释涂布和发酵检测的方法从土壤和污水中对其进行筛选,并通过分子生物学和形态观察方法对其进行初步鉴定.结果表明,从污水和土壤中成功分离筛选到SND104、SND305、SND205 3株同时具有异养硝化、好氧反硝化功能的菌株.对筛选菌株进行异养硝化和好氧反硝化功能的研究表明,异养硝化培养过程中菌株对培养基中铵态氮(NH4+-N)的去除率均达到80%以上,好氧反硝化培养过程中菌株对培养基中硝态氮(NO3--N)的去除率均达到50%以上,并且在以上2个过程中总氮(TN)和化学需氧量(COD)的含量均降低50%以上.通过鉴定,SND104、SND305属于假单胞菌属(Pseudomonas),SND205属于戴尔福特菌属(Delftia).【期刊名称】《河南农业科学》【年(卷),期】2014(043)003【总页数】6页(P59-64)【关键词】异氧硝化;好氧反硝化;脱氮;筛选;鉴定【作者】陈香琪;李科;张利平【作者单位】河北大学生命科学学院/河北省微生物多样性研究与应用实验室,河北保定071002;河北大学生命科学学院/河北省微生物多样性研究与应用实验室,河北保定071002;河北大学生命科学学院/河北省微生物多样性研究与应用实验室,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】X172近年来,随着工业化的快速发展,环境污染问题越发严重,其中氮超标所引起的水体富营养化以及严重的生态环境污染已经成为世界性问题[1],因此水体中氮的去除对于清洁水体有着重要意义[2]。
废水脱氮的方法有多种,生物脱氮技术因其经济、有效、易操作、无二次污染等特点,是近年来的研究热点[3]。
传统理论认为,水中氮素的去除是将铵态氮(NH+4-N)氧化形成的硝态氮(NO-3-N)在缺氧条件下被反硝化菌还原为N2和N2O,即必须通过好氧硝化、缺氧反硝化这2个相对独立的过程[4]。
硝化细菌相关培养基:1、富集培养基:硝化细菌富集培养基: KNO2 0.5g; KH2PO4 0.07g;MgSO4 7H2O 0.055g; CaCl2 2H2O 0.05g;蒸馏水100ml; 用5%Na2CO3调pH至8.0.亚硝化细菌富集培养基: (NH4)2SO4 0.5g; KH2PO4 0.07g;MgSO4 7H2O 0.055g; CaCl2 2H2O 0.05g;蒸馏水100ml; 用5%Na2CO3调pH至8.0.2、分离固体培养基:硝化细菌平板分离固体培养基: KNO2 0.05 g; K2HPO4 3H2O 0.13 g;MgSO4 7H2O 0.03 g; NaCl 0.12 g;FeSO4 7H2O 0.02 g; CaCO3 (MgCO3) 0.1 g;NaHCO3 0.2 g; H2O 100 mL;琼脂:1.5—2.0g pH 7.5 ~ 8.0.亚硝化细菌平板分离固体培养基:(NH4) 2SO4 0.05 g; K2HPO4 3H2O 0.13 g;MgSO4 7H2O 0.03 g; NaCl 0.12 g;FeSO4 7H2O 0.02 g; CaCO3 (MgCO3) 0.1 g;NaHCO3 0.2 g; H2O 100 mL;琼脂:1.5—2.0g pH 7.5 ~ 8.0.3杂菌检验培养基:(1)检查异养型细菌:牛肉膏蛋白胨培养基(100ml):酵母粉:0.5g 胰蛋白胨:1.0g氯化钠:1.0g 琼脂:1g(2)检查酵母菌:豆芽汁葡萄糖培养基: 10%豆芽浸汁100ml 葡萄糖5g 琼脂1.5—2.0g自然PH(3)检查霉菌:马铃薯葡萄糖培养基: 20%马铃薯浸汁100ml 葡萄糖2g 琼脂1.5—2.0g自然PH1、富集培养基:反硝化细菌富集培养基: KNO3 2 g, 柠檬酸钠5 g, K2HPO4 1 g, MgSO4·7H2O0.2g, 微量元素蒸馏水1 000mL, 121 ℃ , 灭菌20min.2、反硝化细菌分离培养基: KNO3 2 g, 柠檬酸钠5 g, K2HPO4 1 g, 微量元素MgSO4·7H2O 0.2g, 蒸馏水1 000mL, 琼脂121 ℃ , 灭菌20 min.反硝化细菌为异养型菌,故可以在LB培养基上培养。
水体中反硝化细菌的分离、筛选与初步鉴定 邵基伦 环境工程专业
摘要:当今世界环境污染日益加重,尤其是水体污染已严重影响人们的日常生活与身体健
康。水污染是多方面的因素综合作用,而以氨氮的污染最为广泛且严重。所以控制污水中的氨氮含量是污水处理中的重要内容。污水脱氮的基本原理是污水中的含氮有机物首先经过微生物的氨化作用转化为氨,硝化细菌的硝化作用,将氨氧化为亚硝酸盐,并继续氧化为硝酸盐。硝酸盐经过反硝化细菌的反硝化作用转化为氮气等环节成分而释放到大气中,从而实现污水脱氮。硝化作用是这一过程中的一个中间环节,也是一个重要环节。硝化作用是指氨经过微生物的作用氧化为亚硝酸和硝酸的过程,由硝化细菌完成。硝化细菌是一类好样化能自养细菌,包括亚硝化细菌和硝化细菌两个亚群。硝化细菌能够利用还原态无机氮化合物进行自养生长,硝化细菌的生命活动在污水脱氮中起重要作用。由于硝化细菌是化能自养菌,其生长速率很慢,因此硝化、亚硝化细菌的生命活动成为污水脱氮的关键步骤之一。它们能有效降低水体中氨氮及亚硝酸氮的含量,对水产养殖业及环境保护具有重要意义。硝化细菌是生物硝化脱氨中起主要作用的微生物,直接影响硝化效果和生物脱氨的效率。因为硝化细菌、亚硝化细菌在污水脱氮中的特殊意义,对这类微生物的研究受到广泛关注。 氨和亚硝酸分别是亚硝化菌和硝化菌的唯一能源。对于硝化细菌来说生长环境中的温度对其影响较大,pH值和盐度的影响相对较小。大多数硝化细菌的合适生长温度为10~38 ℃,高于20℃时硝化细菌的活性较高,但超过38℃消化作用将会消失。当环境气温低于 20℃时,氨的转化会受到影响。一般认为,适宜硝化菌和亚硝化菌生长介质的pH值分别为6.0~8.5和6.0~8.0。水体DO的高低影响到好氧、厌氧微生物的比例,大多数研究人员认为DO的浓度应当控制在1.0~2.0 mg/L,低于0.5 mg/L时硝化作用明显减弱。另外,碳氮比、碱度等对硝化及脱氨均有影响。 本实验采用人工培养基方法富集培养硝化细菌.研究了富集培养过程中硝化与亚硝化细菌的结构和性质变化。结果表明,在25-28℃,pH7.5~8.5,D0 2-5mg/L,氨氮浓度100—150mg/L条件下,经过19d和15d的富集培养,可以得到硝化速率为4.18mg(NH3-N)-[g(MLSS)/h]和10.1mg(NH4-N)-[g(MLSS)/h]的硝化细菌培养物.在这种富集培养过程中,硝化细菌培养物的污泥色泽和结构、MLSS、SV30、SVI、硝化强度和硝化速率等均出现规律性变化且随培养方法不同表现出明显差异。 关键词:硝化细菌;反硝化细菌;脱氮;富集培养;硝化速率;活性污泥;载体
Abstract: In today's world environment pollution is aggravating, especially the water pollution
has seriously affect People's Daily life and health. Water pollution is various factors, and ammonia nitrogen pollution in the most extensive and severe. So control of ammonia nitrogen content is sewage wastewater treatment in the important content. The basic principle of sewage denitrification is the nitrogen organic wastewater by microbes function first ammoniation into ammonia, nitrifying bacteria of nitrification, will ammonia oxidation as nitrite, and continue to oxidation as nitrate. Nitrate after denitrifying bacteria against nitrification into nitrogen links such as composition and released to the atmosphere, so as to realize the sewage denitrification. Is this a nitrification process of a intermediate link, and also an important link. Nitrification refers to the role of ammonia after microbial oxidation and the process of nitric acid based, by nitrifying bacteria complete. Nitrifying bacteria is a kind of photosynthetic bacteria can fleas, including the nitrifying bacteria and nitrifying bacteria two subsets. Nitrifying bacteria can use YuanTai inorganic nitrogen compounds are also growing autotrophic, nitrifying bacteria in the life activities of sewage denitrification plays an important role. Because of nitrifying bacteria is which can sustain bacterium, the growth rate is slow, therefore nitrification, nitrosation bacteria life activities of sewage denitrification become one of the key steps. They can effectively reduce the water in ammonia nitrogen based and nitrogen content, aquaculture and environmental protection to have the important meaning. dressfying bacteria is biological nitration take off to play a major role ammonia of microbes, directly influence the effect and biological nitrification off the efficiency of ammonia. Because nitrifying bacteria, denitrifying bacteria in the sewage and denitrification of special significance, for this kind of microbe study is widely concerned about.
Ammonia and respectively based nitrosation bacteria and is the only energy denitrifying bacteria. The essential bacteria growth environment for it to its large effect on the temperature, pH value and salinity influence is relatively minor. The most essential bacteria growth temperature right for 10 to 38 ℃, 20 ℃ higher than when the activity of nitrifying bacteria are higher, but more than 38 ℃ digestive function will disappear. When the environment temperature less than 20 ℃, ammonia transformation can be affected. Generally, appropriate denitrifying bacteria and the denitrifying bacteria growth medium pH value were 6.0 ~ 8.5 and 6.0 ~ 8.0. The water DO will affect the good oxygen, anaerobic microbe proportion, most researchers think the concentration shall control in DO 1.0 ~ 2.0 mg/L, less than 0.5 mg/L nitrification when significantly weakened. In addition, carbon and nitrogen, basicity on than nitrification and take off all affect the ammonia.
This experiment used artificial medium enrichment of nitrifying bacteria cultivation method. The process of cultivation of nitration and enrichment of nitrifying bacteria and the structure and properties of change. The results show that, in 25 to 28 ℃, pH7.5 ~ 8.5, D0 2-5 mg/L, ammonia nitrogen's 100-150 mg/L conditions, after 19 d and 15 d enrichment training, can get nitration rate for 4.18 mg (NH3-N)-[g (MLSS) / h] and 10.1 mg (NH4-N)-[g (MLSS) / h] of nitrifying bacteria culture substance. In this enrichment process of cultivation, nitrifying bacteria culture substance of sludge colour and lustre and structure, MLSS, SV30, SVI, nitrification strength and nitration rate all appear to regular change with different methods and training showed obvious difference.