硝化细菌在3种沉积土壤中的变化规律研究：Ⅰ 硝化细菌与土壤种类的关系

硝化细菌在土壤氮素转化过程中起着重要的作用,为了研究其规律性,选用变质岩、沉积岩和花岗岩为母质的土壤为样品,模拟珠江三角洲地区的年降雨量和施肥量,用室内人工土柱法研究了3种土壤中硝化细菌的变化规律.整个模拟过程根据施肥和灌水频率的不同分为3个阶段.结果表明,硝化细菌数量的增长有滞后性.NH44浓度高于10 mg·L-1会抑制亚硝酸细菌的生长,但这个浓度对硝酸细菌没有抑制作用.在3种土壤中,总体上亚硝酸细菌的数量一直比硝酸细菌数量高两到3个数量级,亚硝酸细菌比硝酸细菌在数量上上升较快、下降较慢,亚硝酸细菌比硝酸细菌提前7 d以上达到最大值.表层(10cm)和深层(110 cm)处变质岩土壤的硝酸细菌比沉积岩土壤和花岗岩土壤都高约一个数量级.硝酸细菌的最后值的大小顺序为沉积岩花岗岩>变质岩,并呈现出深层比表层下降慢的趋势;亚硝酸细菌最后值的大小顺序为花岗岩>变质岩>沉积岩,并呈现出深层比浅层下降快的趋势.     

复合藻-菌系统水质净化模型建立与净化养殖水体水质的研究

采用正交法建立了由栅藻(Scencdesmus obliquus)、小球藻(Chlorella vulgans)、亚硝化细菌(Nitritebacteria)、硝化细菌(Nitrate bacteria)组成的复合藻-菌净化系统去除氨态氮和亚硝酸态氮的最优化模型,确定了单胞藻与细菌的最优化数量配比关系,即栅藻∶小球藻∶亚硝酸化细菌∶硝化细菌=2.13∶1∶2.38∶3.73。利用该系统模型与单藻、单菌去除池塘老化水体中的氨态氮、亚硝酸态氮显示:去除氨态氮和亚硝酸态氮的效率远远高于单藻、单菌,其去除率分别为97.3%和68.8%。同时该系统模型还具有增加养殖水体溶解氧的作用,可使水体中的溶解氧在试验设定的参数中短时间达到9.7 mg.L-1,并可为水产动物提供1.6×106CFU.mL-1的天然藻类饵料。     

黄土寨沟冬季底泥中氮素及微生物的分布

为给贵州冬季自然或人工湿地净化效益评价和退化生态系统修复提供参考,选取贵州红枫湖入湖河流黄土寨沟为研究对象,分析测定其底泥中氨化细菌、亚硝酸细菌、硝酸细菌、反硝化细菌、总氮（TN）、氨氮（NH4＋-N）和硝酸盐氮（NO3－-N）和其上覆水、间隙水中 TN、NH4＋-N、NO3－-N 的含量,并对其相关性进行分析。结果表明：冬季黄土寨沟河水和底泥中氮素以 NH4＋-N 为主,底泥中氮的4种微生物的数量关系为氨化细菌＞反硝化细菌＞硝酸细菌＞亚硝酸细菌,氨化细菌数量与间隙水中 NH 4＋-N 呈显著正相关（r＝0．810,P ＜0．05）,反硝化细菌数量与上覆水中 NO3－-N 呈显著负相关（r＝0．798,P ＜0．05）。解释了冬季黄土寨沟从上游至下游总氮一直升高的原因：反硝化细菌呈下降趋势,反硝化过程受阻。     

中药渣堆肥过程中氮素转化及相关微生物菌群变化的研究

为了促进中药渣废弃物资源化利用,以中药渣、芦苇渣和酱油渣为原材料,采用不同配比和添加有机物料腐熟菌剂进行堆肥处理,分析堆肥过程中的温度、微生物总数(细菌、放线菌和真菌)、氮素相关微生物菌群(自生固氮菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌)、全氮、铵态氮、硝态氮和种子发芽指数的变化,探讨不同处理堆肥前后养分变化差异的原因。结果表明,在中药渣不同配比堆肥过程中,细菌数量最多,是放线菌和真菌至少10 000倍,细菌、氨化细菌数量变化是"高—低—高—低"走势,而自身固氮菌、硝化细菌、反硝化细菌数量变化是"高—低—高"走势。中药渣∶芦苇渣∶酱油渣的配比为45∶30∶25时,升温快,温度基本上维持在62℃左右,堆肥前后氮素损失率为4.0%,堆肥结束时发芽指数为74.4%;而中药渣∶酱油渣的配比为75∶25时,升温慢,氮素损失率为53.3%,堆肥结束时发芽指数仅为34.4%。中药渣中的抑菌物质影响了不同处理堆肥过程中微生物总数和氮素相关微生物菌群的变化,导致了堆肥前后养分变化的差异。研究表明,中药渣∶芦苇渣∶酱油渣的配比为45∶30∶25时,氮素损失少,腐熟快。该研究为中药渣废弃物高温好氧快速堆肥、减少氮素损失提供参考和借鉴。     

不同灌溉方式和尿素猪粪比例对稻田氮素转化相关微生物活性的影响

【目的】弄清"薄浅湿晒"和干湿交替灌溉方式下稻田氮素转化相关微生物活性的变化规律。【方法】试验设3种灌溉方式(CIR:常规灌溉;TIR:"薄浅湿晒"灌溉;DIR:干湿交替灌溉)和3种施氮处理(FM1:全尿素;FM2:猪粪替代30%尿素;FM3:猪粪替代50%尿素),测定了分蘖期、孕穗期、乳熟期和成熟期土壤亚硝酸细菌、硝酸细菌和反硝化细菌数量以及脲酶、羟胺还原酶、亚硝酸还原酶和硝酸还原酶的活性,并分析了各微生物活性指标之间的相互关系。【结果】孕穗期不同处理土壤亚硝酸细菌、硝酸细菌和反硝化细菌数量较多,脲酶、亚硝酸还原酶和硝酸还原酶活性较高,且DIR方式下土壤羟胺还原酶活性较高。FM3处理下,与CIR方式相比,DIR方式下的土壤亚硝酸细菌数量在分蘖期提高2.31倍,分蘖期至乳熟期的平均土壤硝酸细菌数量及脲酶、羟胺还原酶、亚硝酸还原酶活性分别增加2.07、0.81、554.72和1.78倍,但是4个时期的平均反硝化细菌数量以及硝酸还原酶活性分别下降31.34%和43.82%。TIR方式下的土壤氮素转化相关微生物指标与CIR方式的差异因施肥处理和生育期而异。DIR方式下,与FM1相比,FM3处理显著增加乳熟期土壤亚硝酸细菌数量、孕穗期和成熟期硝酸细菌数量、分蘖期和成熟期反硝化细菌数量、乳熟期和成熟期土壤脲酶活性、分蘖期和乳熟期土壤羟胺还原酶活性以及孕穗期土壤亚硝酸还原酶和硝酸还原酶活性。除硝酸还原酶活性与硝酸细菌数量、亚硝酸还原酶活性之间的相关关系不显著外,其他指标之间呈显著相关。【结论】水稻孕穗期是稻田土壤氮素转化相关微生物的活跃时期,DIR方式能有效提高分蘖期和孕穗期大部分土壤氮素转化相关微生物指标,而TIR方式和FM3处理在乳熟期或成熟期可显著增加土壤氮素转化相关微生物活性。     

不同种植年限苜蓿地亚硝化菌、反硝化菌和固氮菌的垂直分布

本文对西辽河平原不同种植年限苜蓿地亚硝酸细菌、反硝化细菌、固氮菌的垂直分布规律进行研究,结果表明,苜蓿地的亚硝酸细菌数量5月份比4月份减少4个数量级,固氮菌的数量在2个不同种植年限苜蓿地无明显差异,反硝化细菌在2年生苜蓿地中多于5年生苜蓿地,2年生苜蓿地的亚硝酸细菌多于5年生苜蓿地。试验期间土壤中反硝化细菌最多,固氮菌次之,亚硝酸细菌最少。     

茭白草快速发酵菌种筛选试验

通过发酵菌种筛选试验,筛选出适合茭白草快速腐熟的发酵菌剂,探明发酵菌及调节剂的最佳配比。结果表明,浙江省农科院生产的发酵菌对茭白草发酵效果较北京春熙公司生产的速腐剂的好。浙江省农科院发酵菌则以处理3(0.3%发酵菌+1.0%尿素+2.5%过磷酸钙+1%生石灰)的配制效果最佳。     

枯草芽孢杆菌的筛选及其与光合细菌复配对养殖水体的净化

以光合细菌和枯草芽孢杆菌为试验菌种,研究二者最优浓度配比,应用在实际生产中提高降解水体氨氮、NO~-_2和化学需氧量(COD)浓度的能力。测定7种枯草芽孢杆菌的生长曲线,选取生长性能较好的菌株K_1、K_2、K_3进行产酶活性检测,筛选出菌株K_3进行复配试验,试验设置1个对照组(CK)和7个复合菌组(P_1、P_2、P_3、P_4、P_5、P_6、P_7),7个复合菌组(光合细菌∶枯草芽孢杆菌)的浓度配比分别为P_1(1∶0)、P_2(0∶1)、P_3(1∶1)、P_4(2∶1)、P_5(3∶1)、P_6(1∶2)、P_7(1∶3),分析各试验组的氨氮、NO~-_2和化学需氧量等水质指标,选取处理结果最优的复合菌组。结果表明,复合菌能够明显降低水体氨氮,其中P_6降解能力最强,降解效果高于对照组4.9倍;能去除亚硝酸根浓度和水体中的化学需氧量。复合菌组的最佳浓度配比为1∶2,该浓度配比组较对照组和其他试验组能够明显净化养殖水质,有效提高净化水质能力。     

纤维素酶高产菌株的诱变选育

[目的]选择有效的方法选育高产纤维素酶菌种。[方法]利用黑曲霉为出发菌株,经过紫外线和亚硝酸复合诱变,选育出酶活力高的突变株进行培养并测定其酶活。[结果]在单因子诱变中,紫外线效果明显优于亚硝酸,致死率70%~80%的诱变剂量比较理想。复合诱变比单因子诱变效果好,产酶能力得到提高,而且菌落生长速度也加快,在多次传代试验中,菌株的性状也比较稳定。出发菌株通过紫外线(15 W,照射距离30 cm左右,照射时间8 min)和亚硝酸(0.1 mol/L的NaNO3处理5 min)的复合诱变,复筛得到纤维素酶高产菌株,纤维素酶活力提高了61.10%,滤纸酶活力提高了64.01%。[结论]通过紫外线和亚硝酸复合诱变能选育出有较高纤维素酶活力的菌株。     

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     

固定化硝化细菌对氨氮的去除效果研究

[目的]探讨固定化硝化细菌对氨氮的去除效果。[方法]采用海藻酸钠-CaCl2和PVA-硼酸法2种固定化方法对实验室富集的硝化细菌进行了固定化,并优化了采用海藻酸钠-CaCl2制备的固定化硝化细菌去除自配水体中氨氮的条件。[结果]海藻酸钠-CaCl2固定硝化细菌去除氨氮的优化条件为:温度30℃,pH 7.5～8.5,曝气速率6.5 L/min。在优化条件下,浓度为330.0 mg/L的自配水体经过7d处理后氨氮全部被去除,去除率接近100%。[结论]为污水处理研究提供了理论依据。     

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。     

硝化细菌与枯草芽孢杆菌对养殖水质调控作用研究

以硝化细菌和枯草芽孢杆菌为实验菌种,研究其对养殖水体的调控作用。结果表明,实验组养殖污水水质明显优于对照组(P0.05),实验组DO均低于对照组,硝化细菌处理组NH3-N、NO2--N降低率分别为75.41%和92.22%,对COD影响不明显。枯草芽孢杆菌能降低COD,NH3-N、NO2--N的降低率分别为77.82%和87.60%。硝化细菌和枯草芽孢杆菌联合处理组对水质的调控效果优于单菌处理组,NH3-N、NO2--N降低率分别为82.16%和94.62%。     

砖质固定化硝化细菌对氨气及铵态氮的转化效果

以普通建筑用砖为吸附载体对硝化细菌固定化,研究固定化硝化细菌(INB)对NH3及NH4+-N的转化效果。结果表明,INB与NH3接触6 h后,NH3的转化率为60.2%;INB对(NH4)2SO4溶液中的NH4+-N有很强的转化能力,在初始质量浓度为5.0、20.0 g/L的(NH4)2SO4溶液中,NH4+-N平均转化率分别为81.7%、86.6%;INB在37℃硝化细菌富集培养液中培养12 h,对NH3平均转化率提高27.5%。说明,普通建筑用砖可以作为硝化细菌的固定载体,用该载体制备的INB对NH3和NH4+-N均有较强的转化能力,可以通过加入硝化细菌培养液进行再培养提高砖质INB对NH3转化率,实现INB重复使用。     

4种常用杀菌消毒剂对养殖水体中硝化细菌生长的影响

[目的]为调节和改善养殖微生态环境平衡和合理用药提供科学依据。[方法]以分离自养殖水体的硝化细菌为试验材料,运用生态毒理学的方法,在实验室条件下研究常用杀菌剂二氧化氯、高锰酸钾、甲醛、硫酸铜与硫酸亚铁合剂对其生长的影响。[结果]0.1mg/L二氧化氯、0.6 mg/L高锰酸钾、20 mg/L甲醛、0.7 mg/L硫酸铜与硫酸亚铁(5∶2)合剂对硝化细菌生长的影响较小,同时对水体中的病原微生物有较好的防治效果。[结论]在水产养殖中,应选用适宜浓度的杀菌剂对水体进行消毒。     

生物炭固定化硝化菌去除水样中氨氮的研究

以稻壳生物炭为载体,将硝化菌固定在稻壳生物炭上,考察氨氮浓度、pH和温度对氨氮去除影响的基础上,研究了固定化硝化菌剂对氨氮的去除效果。结果表明,将硝化菌固定在生物炭上,既保留了生物炭对水体中氨氮的吸附性能,又可以充分发挥微生物的高效降解作用。常温条件下,对于初始氨氮浓度≤300mg/L的水样,调节水样pH为7.5,控制水样溶解氧浓度为1.5mg/L左右,稻壳生物炭固定化硝化菌剂对氨氮去除率可达85%。     

好氧堆肥中amoA硝化细菌群落动态变化

为减少堆肥氮素损失,优化堆肥工艺,以牛粪和玉米秸秆为材料进行高温好氧堆肥,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和产物序列分析法,研究了堆肥不同阶段amoA硝化细菌群落结构组成和多样性的动态变化及与堆肥理化因子的相关性。结果表明:经高温期amoA硝化细菌类群发生明显演替,降温期检测到前期不存在的硝化类群,属于β-变形菌纲(β-Proteobacteria)中的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)。堆肥过程始终存在的优势菌群属于β-变形菌(β-Proteobacteria)中的亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和不可培养细菌(Uncultured bacteria)。堆肥不同时期amoA硝化细菌多样性指数发生变化,升温至高温期减小,降温期增大,腐熟期减小。冗余分析(RDA)结果表明,铵态氮含量和温度与amoA硝化细菌群落结构组成显著相关(P0.05),是影响其动态变化的关键理化因子。     

暗纹东方Tun过滤水槽中硝化细菌对NH4^＋—N的转化效率

通过对暗纹东方Tun水槽中硝化细菌对NH4^ -N转化率的测定,定量了解了硝化细菌的硝化率。结果表明：过滤水槽的沙粒中硝化细菌数量平均比水中要高21倍,高出对照组10倍;沙粒的硝化率为水体的100倍;影响硝化细菌对NH4^-N转化的主要因素为温度、溶解氧和细菌数量。说明了过滤水槽的装置可以大大加强养鱼池的自净能力。     

暗纹东方Tun过滤水槽中硝化细菌对NH4^＋—N的转化效率

通过对暗纹东方Tun水槽中硝化细菌对NH4^ -N转化率的测定,定量了解了硝化细菌的硝化率。结果表明：过滤水槽的沙粒中硝化细菌数量平均比水中要高21倍,高出对照组10倍;沙粒的硝化率为水体的100倍;影响硝化细菌对NH4^-N转化的主要因素为温度、溶解氧和细菌数量。说明了过滤水槽的装置可以大大加强养鱼池的自净能力。