复合垂直潜流人工湿地中硝化和反硝化细菌的筛选及其特性分析

[目的]通过在复合垂直潜流人工湿地系统中筛选高效的硝化细菌和反硝化细菌,以降低氮素污染对养殖水域生态系统的危害,为加强人工湿地氮素净化功能提供科技支撑.[方法]在复合垂直潜流人工湿地—池塘循环水养殖系统的不同运行阶段采集样品,利用选择性培养基定向筛选,选择一株高效硝化细菌和一株高效反硝化细菌,对其进行菌种鉴定,并分别研究对应菌株的硝化特性或反硝化特性.[结果]通过个体形态特征观察、生理生化鉴定及16S rDNA同源性比对分析,确定硝化菌株ZX2属于不动杆菌属(Acinetobacter),反硝化菌株ZF7属于假单胞菌属(Pseudomonas).在pH为7.0,温度为30℃,亚硝酸钠浓度为0.8 g/L的条件下硝化菌株ZX2的硝化能力最强,OD600可达0.80以上,硝化速率达68.4 mg/(L·d).在pH为7.0,温度为35℃,接种量为6%的条件下反硝化菌株ZF7的反硝化能力最强,OD600可达1.00以上,脱氮率达94.5%.[结论]筛选得到的硝化细菌和反硝化细菌具有很好的氮素净化效果,可为下一步强化人工湿地氮素净化功能提供备用菌株.     

共固定化亚硝化-反硝化细菌工艺及特性研究

以亚硝化细菌、反硝化细菌为研究对象,采用共固定化细胞技术,以海藻酸钠共固定化亚硝化-反硝化细菌,研究了共固定化工艺条件及其在模拟污水中的脱氮效果。结果表明,共固定化亚硝化-反硝化细菌最佳工艺条件为4.5%海藻酸钠和2.1%氯化钙共固定化细胞,接种量为3个/m L培养基,接种于装有140 m L模拟污水液体培养液的250 m L三角瓶中,最佳p H为8,最佳培养温度30℃,110~140 r/min培养。54 h时氨氮去除率为95.95%,78 h时亚硝态氮去除率为95.82%。共固定化小球可重复使用3次、低温对共固定化后菌种脱氮性能的影响较小。     

反硝化细菌的筛选及其亚硝酸盐降解特性研究

从海水养殖池的底泥中筛选到6株反硝化细菌,其中对亚硝酸盐降解力最强的1株菌JN1初步鉴定为假单胞菌,研究了JN1的亚硝酸盐降解特性,结果表明:JN1具有高效降解转化亚硝酸钠的能力,其适宜降解条件为:亚硝酸钠浓度1 000~4 000 mg.L-1,菌种接种量5%(v/v),培养基装量100 mL(250 mL容量),中量充气发酵,发酵时间18~30 h,发酵pH值6.5~7.5。     

一株高效好氧反硝化细菌的分离与鉴定

采用选择性培养基通过定量增加亚硝酸盐含量来富集筛选好氧反硝化细菌,经过选择性培养基初步筛选,测定NO-2-N与NO-3-N的去除率,再通过反硝化培养基复筛选出同时具有去除NO-2-N与NO-3-N能力的目的菌。通过16S rRNA基因序列分析及同源性比对以及与其他已筛选出的部分硝化细菌与反硝化细菌的比对构建系统发育树,结合菌株的生理生化鉴定试验,鉴定出目的菌株。在好氧、28℃培养条件下,在反硝化培养基中,该菌株5 d内将NO-2-N由3 570 mg/L降至22 mg/L,去除率达99.4%,将与NO-3-N由2 464 mg/L降至27 mg/L,去除率达98.9%。通过形态学、生理生化反应以及16S rRNA序列测定鉴定菌株DB-6为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),命名为DB-6。新筛选的阴沟肠杆菌反硝化能力较强,具有生物脱氮的应用潜质,有望应用于海水养殖水质净化。     

一株耐盐好氧反硝化细菌的分离鉴定及生长特性研究

[目的]从乌鲁木齐10号温泉的沉积物中筛选出反硝化作用较强的菌株,并对该菌株的生物学特性进行系统的研究.[方法]用稀释法,从沉积物中分离纯化了28株反硝化细菌,通过Giltay液体培养筛选出反硝化作用较强的一株菌NSA4.对该细菌进行形态观察、生理生化及最适生长条件测定,在此基础上,进一步分析16S rDNA基因序列,确定了分离菌株的分类学和系统发育地位.[结果]在接种NSA4菌株的试管内5 d后培养基开始变蓝,并有小量气体产生,滞留在小试管中;7 d后培养基由绿色变为蓝色,小试管内的气体明显增多;该菌为革兰氏阴性杆菌.其最适生长温度为30℃,最适生长pH为7,经PCR扩增后测定该菌株的16S rDNA基因序列表明,由16S rDNA序列比较可知该菌与Pseudomona brassicacearum同源性达99;.[结论]这一耐盐反硝化细菌可以用于新疆硝酸盐污染农田土壤与地下水的修复.     

高效氨氮降解菌的筛选·鉴定及降解能力测定

[目的]研究微生物降解氨氮的能力,为解决城市生活污水氨氮污染现象提供参考。[方法]在以(NH4)2SO4为唯一氮源的培养基中,从生活污水处理污泥中分离、筛选氨氮降解菌株,并运用生物量测试其最适生长条件并进行鉴定,研究在最适条件下的降解能力。[结果]分离、筛选出1株高效氨氮降解菌株DX3,经形态学和生理特性鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas)。通过生物量测试得出菌株最适生长条件为30℃,摇床转速为110 r/min,pH值8.0,接种量1.0%。在最适生长条件下,DX3对氨氮降解能力显著,当初始氨氮浓度为45mg/L时,24 h降解率达98.73%。[结论]该微生物降解污水中氨氮能力显著,可用于生活污水中的氨氮治理。     

低温硝化细菌固定化及其在水产养殖中的应用

选用聚乙烯小球为吸附载体,通过吸附固定化法固定筛选到的低温硝化细菌,以新设计的低温硝化细菌培养装置作为生物反应器,进行了水体中氨态氮和亚硝态氮的降解试验.结果表明,吸附固定化后低温硝化细菌菌群的硝化性能显著提高.将低温硝化细菌固定化水体处理生物滤器应用于冷水鱼工厂化养殖系统的水处理,在系统运行期间,养殖水体中未检出致病菌,处理15 d,水体中氨态氮和亚硝态氮的去除率大于98％.试验证明了低温硝化细菌的吸附固定化及其在冷水鱼工厂化养殖水体氨氮和亚硝态氮处理中是安全有效的.     

硝化细菌在澳洲银鲈工厂化养殖中的应用初探

[目的]为硝化细菌在工厂化养殖中的应用提供科学依据。[方法]在工厂化养殖池中,研究了施放硝化细菌前后水体中的氨态氮、亚硝酸氮、溶氧量、化学耗氧量等水化指标的变化情况。[结果]在施放硝化细菌前,实验池氨态氮含量上升趋势与对照池大致相同,在施放硝化细菌后第4天氨态氮含量出现下降,2~3 d后又开始缓慢上升。亚硝酸氮变化趋势与氨态氮大致相同,实验池在施放硝化细菌后第9天亚硝酸氮含量开始缓慢回升。对照池和实验池的溶氧均呈下降趋势。对照池和实验池的化学耗氧量在施放硝化细菌前上升明显,施放硝化细菌后上升放缓。[结论]在工厂化养殖池中施放硝化细菌,能有效改善养殖环境。     

产D-乳酸的德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵工艺研究

[目的]筛选适合德氏乳杆菌保加利亚亚种的生长条件。[方法]以德氏乳杆菌保加利亚亚种为出发菌株,研究该菌株在不同条件下的生长情况。[结果]德氏乳杆菌保加利亚亚种最适生长温度为42℃,最适p H为6.5,最适发酵时间为72 h;代谢生成D-乳酸的适宜发酵条件为葡萄糖添加量7%、接种量10%、装液量125 m L/250 m L,在上述条件下发酵该菌种,D-乳酸产量达37.8 g/L。[结论]试验结果为德氏乳杆菌保加利亚亚种产D-乳酸条件摸索及生产应用提供了参考。     

高效氨氮降解菌的筛选·鉴定及降解能力测定

[目的]研究微生物降解氨氮的能力,为解决城市生活污水氨氮污染现象提供参考。[方法]在以（NH4）2SO4为唯一氮源的培养基中,从生活污水处理污泥中分离、筛选氨氮降解菌株,并运用生物量测试其最适生长条件并进行鉴定,研究在最适条件下的降解能力。[结果]分离、筛选出1株高效氨氮降解菌株DX3,经形态学和生理特性鉴定为假单胞菌属（Pseudomonas）。通过生物量测试得出菌株最适生长条件为30℃,摇床转速为110r/min,pH值8.0,接种量1.0%。在最适生长条件下,DX3对氨氮降解能力显著,当初始氨氮浓度为45mg/L时,24h降解率达98.73%。[结论]该微生物降解污水中氨氮能力显著,可用于生活污水中的氨氮治理。     

杨木APMP废液的生物转化及应用

[目的]研究杨木APMP废液培养枯草芽孢杆菌SY1菌株(Bacillus subtilis)的适宜条件和转化液对番茄病原菌的拮抗作用。[方法]通过单因素实验对培养条件进行了初步优化;利用平板扩散法测定转化液对番茄病原菌的抑制作用。[结果]杨木APMP废液培养SY1菌株较适宜的条件为:pH值8.0,装液量75/250 m l,接种量5%,温度35℃;在此培养条件下SY1菌株的活芽孢数达3.96×108CFU/m l,废液COD转化率达59.52%。同时发酵液对供试的4种病原菌均有较强的抑菌作用。[结论]该研究为利用杨木APMP废液培养枯草芽孢杆菌的工业深层发酵提供了依据。     

高效生物絮凝剂产生菌的筛选及培养优化

[目的]筛选和优化高效生物絮凝剂产生菌。[方法]从活性污泥中分离筛选得到1株高活性的生物絮凝剂产生菌株B17,从生理生化特征、形态特征等方面对该菌进行初步鉴定,采用单因素试验优化培养时间、碳源、氮源、碳氮比、初始p H、接种量等培养条件。[结果]B17为克雷伯氏菌属(Klebsiella SP.)。优化后发酵培养基的碳源为乳糖,氮源为乙酸铵,碳氮比为20∶1,发酵初始p H为6.0~7.0,接种量为3%,在该最优组合的发酵条件下以30℃、160 r/min培养24 h,絮凝活性可提高25.0%~38.3%。[结论]该研究可为筛选高效的絮凝剂产生菌、优化菌株的培养条件、提高絮凝剂的活性提供借鉴。     

富硒酵母菌的筛选及其富硒条件的优化

[目的]选育高富硒酵母菌株,优化发酵培养条件,以提高酵母生物富集、转化有机硒的能力。[方法]以耐受亚硒酸钠强的菌株为出发菌株,研究该菌株在培养过程中的亚硒酸钠添加量、添加时间、酵母菌接种龄、培养温度等参数,从而达到最优的酵母生物量及富硒量。[结果]研究表明,酵母菌FX5菌株具有较高的耐受性和富硒能力。发酵条件优化表明,FX5菌株在亚硒酸钠添加量为20 g/L、添加硒的时间为6 h,富硒效果最好。在最佳的摇瓶培养条件下(初始硒浓度20μg/mL,接种量10%,装液量50/250 mL,温度28℃,初始pH 6.0,摇床转速160 r/min,接种龄84 h,培养60 h后),该酿酒酵母的生物量及富硒量分别达到40.1 g/L、1 120 mg/L。[结论]该研究可为富硒农牧业生产提供一种安全的有机硒源。     

多黏芽孢杆菌液态发酵条件的初步研究

[目的]优化多黏芽孢杆菌（Paenibacilus polymyxa）液态发酵的条件。[方法]在单因素试验基础上,采用正交试验对多黏芽孢杆菌液态发酵培养条件进行优化。[结果]确定的最佳培养基配方和培养条件为：马铃薯250.0 g/L,白砂糖20.0 g/L,玉米粉30.0 g/L,NaNO3 1.0 g/L,（NH4）2SO4 1.5 g/L,KH2PO4 1.0 g/L,pH6.5,装液量100 ml/250 ml（V/V）,接种量5%（V/V）,培养温度37℃,摇床转速150 r/min,培养周期72 h。[结论]该研究可为工业化生产多黏芽孢杆菌提供参考。     

蛹虫草摇瓶菌种培养基的优化

[目的]优化蛹虫草摇瓶菌种培养基。[方法]以菌丝体干质量为指标,首先采用单因素试验筛选适于菌丝体生长的最佳碳氮源,再以正交试验优化碳源与氮源以及无机盐与VB1的最佳配比。[结果]蛹虫草优化的摇瓶培养基配方为红薯50 g/L、可溶性淀粉10 g/L、牛肉膏10 g/L、酵母膏10 g/L、KH2PO41.5 g/L、Mg SO4·7H2O 1.0 g/L、VB10.10 g/L,p H自然,利用该配方菌丝干质量可达36.33 g/L。[结论]优化的摇瓶培养基可为后续研究和生产提供基础数据。     

1株青霉固体发酵产酸性β-甘露聚糖酶条件优化

[目的]为产酸性β-甘露聚糖酶菌株的开发与应用提供技术依据。[方法]以1株青霉QM-1为出发菌株,通过单因素试验和正交试验对其固体发酵产β-甘露聚糖酶的条件进行优化。[结果]该株青霉产β-甘露聚糖酶的最适培养基配方为:0.5 g魔芋粉,20.0 g麸皮,1.5 g蛋白胨,0.3 gKH2PO4,0.03 gMgSO4.7H2O,初始pH值为5.5,反应pH值为5.8,含水量为60%。该株青霉产-β甘露聚糖酶的最适培养条件为:将在30 g基础培养基放在250 ml三角瓶中,接入菌种在35℃下培养3 d后,最高酶活力可达1 455.63 IU。[结论]当反应pH值为5.2～6.0时,-β甘露聚糖酶能维持较高的活性,这表明该菌所产β-甘露聚糖酶为酸性。     

花椒籽油青睐型脂肪酶产生菌的筛选及产酶条件的研究

[目的]筛选对花椒籽油具有偏好性的脂肪酶产生菌。[方法]采用甘油法和气相色谱相结合的方法,从实验室分离到的11株具有甲醇耐受性脂肪酶菌株中筛选对花椒籽油具有转酯活性的菌株,并进行了最佳产酶条件的优化。[结果]11株菌株中以D-1-4菌脂肪酶催化花椒籽油的转酯率最高,达到43.05%;其最佳产酶条件为：以2.5%蔗糖为碳源、2.0%黄豆粉＋1.0%玉米粉为复合氮源、1.0%橄榄油为诱导物,在初始pH 6.0、30℃培养48h时脂肪酶活力达到79.30U/ml。[结论]为脂肪酶产生菌及其脂肪酶的应用提供了依据。     

白灵菇液体培养工艺研究

[目的]为白灵菇进一步开发提供科学依据。[方法]采用单因素试验和正交试验,确定白灵菇液体培养的最适碳源、氮源和最佳培养条件。[结果]适合白灵菇液体培养的碳源是玉米粉和葡萄糖,氮源是黄豆粉和蛋白胨。碳源和氮源的主次因素为黄豆粉>葡萄糖>玉米粉>蛋白胨。最佳碳、氮源组合为玉米粉3.0%,葡萄糖1.5%,黄豆粉2.0%,蛋白胨0.2%,生物量为1.781g/100ml。在培养条件各因素中,主次因素为pH值>接种量>转速>装液量。pH值对菌丝生物量有极其显著的影响,接种量、转速、装液量的影响不明显。[结论]最佳培养条件是摇瓶装液量80ml/250ml,接种量10%,pH值6.5,摇瓶转速180r/min,25℃培养8d,生物量为1.792g/100ml。     

一株产壳聚糖酶菌株的培养条件优化

[目的]优化产壳聚糖酶菌株的培养条件。[方法]对一株从海洋中筛选的假单胞菌XK-3菌株产壳聚糖酶条件进行优化。[结果]培养基最佳组成:葡萄糖30.0 g/L,牛肉膏为15.0 g/L,(NH_4)_2SO_415.0 g/L,K_2HPO_42.0 g/L,KH_2PO_42.0 g/L,NaCl 5.0 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5 g/L。摇瓶培养最佳条件:培养初始pH 6.0,培养温度28℃,装液量20%。Mg~(2+)、Ca~(2+)、Mn~(2+)对壳聚糖酶活力有一定的促进作用,Fe~(3+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)对壳聚糖酶活力有一定的抑制作用。摇瓶培养条件优化后得到的壳聚糖酶活力为3 430 U/L,优化前壳聚糖酶活力为1 072 U/L,优化后是优化前的3.2倍。摇瓶培养得到菌体的最适生长时间为24 h,发酵于64 h后结束。[结论]优化后的培养条件提高了壳聚糖酶产量,使该菌株的工业应用成为可能。     

利用糯米淀粉废水制备微生物絮凝剂研究

[目的]研究絮凝剂产生菌A-6利用糯米淀粉废水制备微生物絮凝剂的絮凝特性,为絮凝剂的低成本生产提供材料和糯米淀粉的清洁生产奠定基础。[方法]以絮凝剂产生菌A-6为试验菌种,探索絮凝剂合成的最佳条件。[结果]A-6菌最佳培养条件为COD4 000 mg/L,NaNO31.0 g/L,培养48 h,培养温度38℃;最佳絮凝条件为在1 L高岭土水中投加1～5 ml微生物絮凝剂,pH值为5时,絮凝率达95%;由A-6菌株合成的微生物絮凝剂对造纸废水和糯米废水COD的去除率最高分别可达93%和70%。[结论]利用糯米淀粉废水制备微生物絮凝剂大大降低了絮凝剂的生产成本。