应用于景观水体异养硝化细菌的筛选鉴定及效果研究

[目的]研究景观水体的生物修复技术。[方法]采用SBR反应器,通过间歇曝气方式对底泥体系中好氧反硝化细菌进行了选择和富集,分离到1株异养硝化菌,并根据其生理生化性状和部分长度的16S rDNA序列确定了分离菌株的分类学和系统发育地位。[结果]从底泥中分离出1株异养硝化细菌SHW1,经过生理生化鉴定和16S rDNA测序,建立了系统发育树,鉴定出细菌SHW1属于Acineto-bactersp.。采用乙酸钠-氯化铵培养基培养细菌进行硝化特性研究,经过7 d好氧培养,NH4＋-N最终去除率为52.13%,并且具有产生NO2--N的硝化性能。[结论]筛选出的异养硝化细菌SHW1在贫营养条件下对NH4＋-N有较高的去除率,可以应用于景观水体脱氮。     

一株异养硝化菌的筛选鉴定及其在农村养殖废水处理中的应用

【目的】针对养殖废水中的高浓度 NH4+-N 难处理的问题，从湖泊底泥中分离筛选出 1 株异养硝化细菌，并鉴定。【方法】对筛选菌株进行革兰氏染色、扫描电镜观察、菌株鉴定。16SrDNA 测序结果在 Blast 数据库进行同源性分析并构建系统发育树；研究不同氮源下，该菌株的异养硝化和好氧反硝化性能以及通过不同菌液接种量、碳源、初始 pH、温度、C/N、初始 NH4+-N 浓度为环境因素研究其脱氮特性；将该菌株投加到实际农村养猪废水中，评价其应用能力。【结果】筛选得到的菌株异养硝化菌株，鉴定为不动杆菌（Acinetobacter sp），命名为 L-1；单因素试验结果表明：菌株 L-1 在接种比例 2%、碳源为柠檬酸钠、pH 值 6~9、温度 20~30℃、C/N10~20、NH4+-N 初始浓度 50 mg/L 条件下异养硝化效果最好；在实际养猪废水中投加 L-1 进行脱氮，在96 h 时，其中 1 000 mg/L 的 NH4+-N 废水降至 298.46 mg/L，去除率达 70.15%，对比空白对照 NH4+-N 去除率提高 45.78%，其中 NO3--N 和 NO2--N 浓度均在下降。【结论】菌株 L-1 具有异养硝化和好氧反硝化能力，在异养硝化菌处理养猪废水研究方面具有一定的参考价值。     

不同水分条件下不同土壤微生物类群产N_2O量的初步研究

本研究主要是通过微生物分离手段加富培养菜园土中的硝化菌、厌氧反硝化菌和异养硝化/好氧反硝化菌,并在30%、50%和100%3种土壤充水孔隙度(指土壤体积含水量与总孔隙度的百分比,V/V)水分条件下进行无菌菜园土反接种培养实验,研究了不同水分条件下、不同土壤微生物类群的产N2O量。结果表明:30%含水量的灭菌土壤反接种培养,N2O的产生是以异养硝化/好氧反硝化作用为主,自养硝化作用对于N2O亦有贡献,后者产N2O量仅是前者的15.2%～47.2%;而50%含水量的灭菌土壤反接种培养,N2O的产生过程是以自养硝化为主,其N2O产生量几乎是异养硝化/好氧反硝化菌处理的2.1倍。在上述3种水分条件下,厌氧反硝化菌活性均受到抑制,几乎不产生N2O。     

一株好氧反硝化细菌的脱氮特性研究

为了探索养殖水体中含氮废水的去除方法,对一株好氧反硝化细菌DG-3的脱氮特性进行了系统研究。在好氧条件下,分别探讨菌株DG-3去除NH4+-N和NO2--N的能力,以及多种环境因子对该菌去除NH4+-N和NO2--N性能的影响,并对其在混合氮源系统中的脱氮特性进行研究。结果发现,菌株DG-3在以柠檬酸钠为碳源、p H8.5、C/N为15、30℃、150r/min培养条件下,在24h时对NH4+-N和NO2--N的降解率分别为99.09%和98.04%。在混合氮源脱氮系统内,NH4+-N在前12h内的去除率比在单一NH4+-N为氮源的培养基中提高了12.94%,同时可完全降解NO2--N。结果表明,菌株DG-3能利用多种氮源进行脱氮作用,在养殖水体脱氮应用中具有广阔的前景。     

全程自养脱氮反应器条件下半亚硝化影响因素的探究

[目的]研究半亚硝化的快速实现及影响因素。[方法]采用全程自养脱氮(CANON)反应器对高氨氮模拟废水进行半亚硝化反应的研究,主要研究了进水NH4+-N和DO浓度以及pH的变化对半亚硝化反应的影响。[结果]控制试验条件在进水NH4+-N浓度为200 mg/L,pH为7.5~8.5,HRT=1.25 d,DO为1.5 mg/L,室温(25~27℃)的条件下,连续运行40 d,NH4+-N转化为NO2--N的比率接近57%,NO2--N积累率(即NO2--N/NOx--N)在95%以上,NO2--N与NH4+-N比值基本稳定在1.06~1.21。[结论]CANON反应器实现了半亚硝化反应,为后续Anammox菌的富集和CANON反应器的启动创造了条件。     

新型硝化抑制剂NP对黑土无机氮转化的影响

研究新型硝化抑制剂2-氯-6(三氯甲基)吡啶微胶囊(NP)对黑土中无机氮(NH4+-N、NO3--N、NO2--N))转化的影响,从而筛选出适宜黑土的最佳施用量,可为进一步的生产实践提供理论支持。采用室内培养的试验方法,在土壤含水量为田间持水量的65%、温度25℃条件下,设不施肥、单施尿素、尿素+0.5%硝化抑制剂、尿素+1%硝化抑制剂、尿素+3%硝化抑制剂5个处理,其中,施肥处理的N使用量均为0.6 g/kg(土),硝化抑制剂的使用量为纯N用量的比例,测定了NP不同用量对土壤NH4+-N、NO3--N和NO2--N含量以及p H值的影响,并评价了NP的抑制效果。结果表明:施用NP处理的土壤NH4+-N含量均显著单施尿素处理,NO3--N和NO2--N含量均显著单施尿素处理;土壤NH4+-N含量与土壤p H值呈正相关;NP不同用量处理的土壤NH4+-N、NO3--N和NO2--N含量以及p H值差异均不显著;NP显著抑制了土壤NH4+-N向NO2--N的转化,进而降低了土壤NO3--N的含量。综合评价,推荐NP的使用量为纯N用量的0.5%。     

耐高氨氮的水生产碱菌BJ17的筛选和脱氮特性

【目的】筛选出能够耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株,并研究菌株的脱氮特性和污水脱氮应用潜力。【方法】从渗滤液中富集筛选出耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株;筛选菌株在不同初始氨氮质量浓度、碳源、碳氮比、pH条件下的最适脱氮条件,探究该菌株的脱氮特性和应用潜力。【结果】筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌株BJ17;经过形态学、16S rRNA基因序列比对,确定菌株BJ17为水生产碱菌Alcaligenes aquatilis;该菌株最适脱氮条件为初始氨氮质量浓度为1 000 mg/L、碳源为柠檬酸三钠、碳氮比为8、pH9,其氨氮去除率为90.92%,总氮去除率为83.4%。检测到菌株的氨单加氧酶、羟胺氧化酶、硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶活性。在实际污水处理中,9 h将市政污水的氨氮全部去除;在垃圾渗滤液脱氮试验中,添加柠檬酸三钠,216 h可将含量4 758.06 mg/L的氨氮去除61.38%。【结论】菌株BJ17是一株能耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化作用菌株,且在高氨氮污水处理中具有良好的应用前景。     

全程自养脱氮反应器条件下半亚硝化影响因素的探究

[目的]研究半亚硝化的快速实现及影响因素.[方法]采用全程自养脱氮（CANON）反应器对高氨氮模拟废水进行半亚硝化反应的研究,主要研究了进水NH4＋-N和DO浓度以及pH的变化对半亚硝化反应的影响.[结果]控制试验条件在进水NH4＋-N浓度为200 mg/L,pH为7.5 ～8.5,HRT=1.25 d,DO为1.5 mg/L,室温（25～ 27℃）的条件下,连续运行40d,NH4＋-N转化为NO2-N的比率接近57％,NO2--N积累率（即NO2-N/NOx--N）在95％以上,NO2-N与NH4＋-N比值基本稳定在1.06～l.21.[结论]CANON反应器实现了半亚硝化反应,为后续Anammox菌的富集和CANON反应器的启动创造了条件.     

脱氮副球菌的好氧反硝化特性及对养殖水体中氮素的控制

以一株脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)为试验菌株,研究了其在好氧环境下的最适生长条件以及在不同溶氧条件下对NO2ˉ-N、NO3ˉ-N的转化去除情况.结果表明,脱氮副球菌好氧下的最适生长温度为30℃,最适生长pH值为7.0.在溶解氧比较充足的情况下(6.6～7.3 mg· L-1),脱氮副球菌对NO2ˉ-N、NO3ˉ-N的去除以同化吸收为主,少部分是经由反硝化作用去除,最大去除率可达100％和97.58％.随着溶氧的降低,脱氮副球菌的反硝化能力增强,NO2ˉ-N、NO3ˉ-N通过反硝化作用去除的比例增加.将活菌数≥109个·mL-1的脱氮副球菌按1.0、2.5 mg·L-1的浓度加入养殖水体,在10d内可使养殖水体中的NH4+-N下降41.89％～49.23％,NO2ˉ-N下降33.33％～42.86％,NO3ˉ-N下降48.28％～67.74％,对养殖水体中的氮素污染具有较好的控制效果.研究显示,脱氮副球菌的好氧反硝化作用可以为养殖水体有氧条件下的脱氮提供一条新的思路.     

异养硝化-好氧反硝化菌株的筛选及初步鉴定

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(NH+4-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(NO-3-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)。     

好氧反硝化细菌处理农田灌溉地下水中硝酸盐污染的研究

[目的]反硝化细菌是原位生物修复地下水硝酸盐污染过程中起主要脱氮作用的微生物,通过好氧反硝化细菌去除灌溉农田地下水中的硝酸盐.[方法]将菌株NSA4接种于灌溉农田地下水中,检验其在实际地下水中的脱氮效果.总氮测定采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法;氨氮测定采用纳氏试剂分光光度法;硝氮采用酚二磺酸紫外分光光度法测定;亚硝氮测定采用N-(1-奈基)-乙二胺分光光度法.[结果]加菌处理地下水中的NO3--N的去除率要比未加菌处理对NO2--N的去除率高10;～40;,加菌处理对地下水中的TN的去除率要比未加菌处理对TN的去除率高10;左右.[结论]好氧反硝化细菌对于农田灌溉地下水脱氮效率具有显著的改善能力,在未来的地下水处理中具有一定的应用价值.     

不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N_2O释放的影响

[目的]研究氨氮浓度对部分亚硝化过程中温室气体N2O释放的影响。[方法]利用序批式生物膜反应器(SBBR),采用间歇曝气的方式,分析进水不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O产生的影响。[结果]当进水氨氮浓度不同时,部分亚硝化过程中DO、ORP变化趋势大体一致,出水中亚硝氮与氨氮的浓度比都能达到1∶1,而且硝氮始终都维持在较低水平。进水氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O的释放有显著影响,氨氮浓度越高,N2O的释放量越大。其中,当氨氮浓度为400 mg/L时,N2O的释放量高达37 mg左右。[结论]部分亚硝化过程中N2O的释放可能与NH4+、NO2-的浓度有关。     

不同氮源对一株溶藻弧菌好氧反硝化效率的影响

为研究溶藻弧菌Vibrio alginolyticus HA2同步硝化反硝化过程中氮的代谢产物,分别用以铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、亚硝态氮(NO_2~--N)为氮源的培养基培养溶藻弧菌HA2 120 h,测定不同时间段菌液浓度,以及NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、pH和发酵罐中气体(N_2、NO、N_2O)的含量,并且拟合菌株生长曲线。结果表明:溶藻弧菌对NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N降解率最高分别为99.97%、99.95%、36.87%;生长极限k值分别为4.769、5.477、5.567;培养基中的NH_4~+-N直接被氧化为NO_3~--N;试验中均未检测出NO、N_2O气体,各培养基中N_2量均有上升趋势;各培养基中pH均有增加趋势。研究表明,溶藻弧菌HA2具有开发为高效、环保、安全的硝化反硝化细菌的研究价值。     

常温下UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验

[目的]研究常温下厌氧氨氧化反应器的脱氮效果。[方法]以人工配水为进水,接种某城市污水处理厂氧化沟活性污泥,在常温(22~29℃)下进行了一套容积为3.2 L的UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验。[结果]反应器在运行75 d后,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达93.5%和86.1%,去除的氨氮、去除的亚硝酸盐氮和生成的硝酸盐氮比例为1.00∶1.30∶0.31,成功实现厌氧氨氧化途径生物脱氮。反应器停运近3个月后,在常温(17~25℃)再次启动时,只需16 d反应器就可以恢复高效厌氧氨氧化生物脱氮,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达96.6%和90.1%。[结论]常温下可以实现厌氧氨氧化反应器的启动,并且可以实现高效脱氮。     

不同氮形态配比对菠菜生长及氮代谢的影响

[目的]探讨硝态氮和铵态氮在叶菜类蔬菜上的营养特性及联合效应。[方法]采用凯氏定氮法测定总氮含量。[结果]增加铵态氮比例对菠菜地上部的生物量影响很大。在NO3--N/NH4+-N比例为100/0的处理中,菠菜的鲜重、干重均最高,生物量最大。随着NO3--N/NH4+-N比例的减小,菠菜的鲜重、干重和生物量递减,而根冠比升高。增加铵态氮比例对菠菜根和叶中硝酸盐的累积有明显影响,不同配比间差异显著。硝酸盐的累积量随着NO3--N/NH4+-N比例的降低而减小,NO3--N/NH4+-N比例为0/100时,累积量最小,且显著低于25/75比例的处理。[结论]全铵培养对菠菜生长有明显的抑制作用,硝态氮对菠菜生长有促进作用。     

不同灌溉模式和施氮处理下稻田氨氧化细菌及无机氮对N2O排放的影响

通过大田试验,研究不同灌溉方式和施氮处理下早稻、晚稻不同时期稻田N_2O的排放通量、氨氧化细菌数量、氨氧化潜势和无机氮含量的变化,揭示土壤氨氧化细菌数量、氨氧化潜势和无机氮含量对稻田N_2O排放的影响。两季试验均设3种灌溉模式,即常规灌溉(CIR)、"薄浅湿晒"(TIR)和干湿交替(DIR),和2种施氮处理,即100%尿素-N(FM1)和50%尿素-N+50%猪粪-N(FM2)。结果表明:晚稻、早稻分蘖期和成熟期土壤氨氧化细菌数量较低,而孕穗期和乳熟期数量较高;晚稻孕穗期、早稻孕穗期和乳熟期土壤氨氧化潜势较高,而晚稻、早稻分蘖期和成熟期土壤氨氧化潜势较低;相同施氮处理下,DIR模式土壤NH_4~+-N含量高于CIR与TIR模式,DIR与TIR模式土壤NO_3~--N含量均显著高于CIR模式;晚稻、早稻孕穗期和乳熟期DIR和TIR模式土壤N_2O排放通量比CIR模式显著提高,FM2处理高于FM1处理;氨氧化细菌和氨氧化潜势与NH_4~+-N含量之间呈极显著正相关关系,N_2O排放通量与氨氧化细菌和氨氧化潜势之间呈极显著正相关关系。因此,N_2O的排放受到氨氧化细菌和氨氧化潜势的直接影响,稻田NH_4~+-N含量大小会影响氨氧化细菌数量和氨氧化潜势,从而间接影响N_2O的排放。     

1株光合细菌的分离鉴定及其脱氮能力研究

[目的]为光合细菌应用于生产实践提供技术资料。[方法]从宁波大学南门商贸街旁河道水体中富集到4株光合细菌,选取生长速度快、易纯化并具有脱氮功能的PSB-3为研究对象,对其进行了分离鉴定及脱氮能力鉴定,并进行了污水处理试验。[结果]PSB-3经常规方法和16SrDNA基因分析初步鉴定为红假单胞菌（Rhodopseudomonas sp.）,比对显示与沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）和粪红假单胞菌（Rhodopseudomonas faecalis）相似性均达到98%。经测定,该菌脱氮效果明显。将该菌挂膜后配合氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌和反硝化细菌用于生活污水的处理试验,结果表明,4种菌混合作用使NH3-N、NO3--N、COD的去除率分别达到64.8%、63.3%和33.7%,比仅使用氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌和反硝化细菌混合菌的去除率分别提高了18.3%、8.1%和3.5%,而且该菌在氨氮的去除过程中有明显减少NO2--N积累的效果。[结论]分离鉴定了1株脱氮能力强的红假单胞菌PSB-3。 更多还原     

固体碳源及生物强化CAST工艺处理低C/N生活污水的效果

[目的]研究固体碳源及生物强化CAST工艺处理低C/N生活污水的效果。[方法]设2组CASS反应器,试验组投加玉米芯填料与生物强化菌剂,对照组不投加玉米芯和生物强化菌剂。试验运行阶段对进出水进行氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)等指标进行持续监测。试验后期,取挂膜填料与2反应器中的污泥进行电镜分析。[结果]从池塘底泥中筛选出3株具有高效反硝化作用的好氧反硝化菌,分别为假单胞菌(Pseudomonas sp.)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),对硝酸盐和亚硝酸盐去除率均在85%以上。电镜分析表明,固体碳源表面结构粗糙,孔隙内及表面附着大量的杆菌、球菌及丝状菌等微生物,生物量有明显的提高。试验组出水COD浓度维持在40.00 mg/L左右,NH_4~+-N的平均出水浓度由11.35 mg/L降至4.58 mg/L;平均出水TN浓度由24.74 mg/L降至12.11 mg/L。反应器运行20 d后,试验组污泥结构相对于对照组更加紧密。[结论]固体碳源及生物强化CAST工艺处理低C/N生活污水可行性强,发展前景广阔。     

全封闭循环海水养殖水处理系统水质净化效果分析

本研究测试了由弧形筛、蛋白质分离器、生物滤池和紫外线杀菌器4部分构成的水处理系统的海水养殖水处理效果,探讨了各部分在水处理中的作用.研究结果表明:该系统能显著去除NO2--N和NH3-N,对NO2--N和NH3-N的去除率分别为37.12％和63.85％;并且使COD和细菌指数显著降低,分别降低了36.01％和84.2...