低温异养硝化–好氧反硝化菌的分离及其除氮特性

针对目前大部分除氮微生物遇冬季低温难以对污水进行有效脱氮的问题,从冬季水浸稻田土壤中分离到1株在10~15 ℃下具有高效异养硝化好氧反硝化能力的菌株D15。经鉴定,确定该菌株为嗜碱假单胞菌(Pseudomonas alcaliphila)。考察了氮源质量浓度(100、150、200、250、300、400、600、800 mg/L),碳源种类(柠檬酸三钠、丁二酸钠、乙酸钠、草酸钠、麦芽糖),摇床转速(130、150、170、190、210 r/min),培养温度(5、10、15、20、25、30、35 ℃)对菌株D15除氮效果的影响。结果表明,菌株D15在以柠檬酸三钠为碳源、初始氮源质量浓度150 mg/L、摇床转速190 r/min、15 ℃条件下培养,对氨氮、硝氮及亚硝氮的去除率均达到了100.0%。在猪粪废水中添加柠檬酸三钠、15 ℃下分别处理54 h和66 h后,对氨氮和总氮的去除率分别达到100.0%和88.8%。     

温度对改良A2/O工艺反硝化除磷性能的影响

温度是影响微生物代谢活动的重要物理因素。为了提高生物同步脱氮除磷的效率,该研究采用改良A2/O反应器处理模拟城市污水,考察温度对活性污泥反硝化除磷性能和缺氧区微生物代谢动力学行为的影响,以期为反硝化除磷工艺的实际应用提供理论指导和技术支持。结果表明,当温度低于12℃时,改良系统化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和总氮(total nitrogen,TN)去除率明显下降,PO3-4-P去除率变化较小。通过污泥反硝化除磷性能测试发现,温度过高或过低均会导致释磷速率和吸磷速率的变化;温度对活性污泥中反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus accumulation organisms,DPAOs)比例影响较大,当温度为27℃时,DPAOs/PAOs达到最高值(56.16%),吸磷速率、硝酸盐还原速率以及聚-β-羟基丁酸盐(poly-β-hydroxybutyric acid,PHB)氧化速率达到最大,分别为5.15 mg/(g·h)、7.13 mg/(g·h)和0.81 mmol/(g·h)。通过拓展的阿伦尼乌斯方程对试验结果进行拟合,缺氧区动力学过程的温度系数分别为1.120~1.164和1.137~1.153,所有的缺氧化学计量学均对温度变化敏感。     

茶园一株异养硝化-好氧脱氮菌的鉴定及特性研究

经过菌株富集培养、 分离纯化等一系列步骤,从山东茶园土壤中筛选出一株菌株F1,通过对其进行16S rRNA测序及生理生化指标的测定,结合负染电镜观察结果,参照《伯杰细菌鉴定手册》鉴定该菌株属于黄杆菌属。同时对其硝化和反硝化脱氮能力进行了研究。结果表明,菌株F1能在利用有机物的同时进行硝化和反硝化脱氮作用。经过60 h的培养,在硝化培养基上对氨氮的去除率达到84.54%,对亚硝酸盐的去除率达到91.87%; 在反硝化培养基上对硝酸盐的去除率达到79.17%,对亚硝酸盐的去除率达到84.30%; 在以铵态氮为初始氮源的条件下脱氮能力最强。     

脱氮硫杆菌及其在水产养殖中的应用

利用反硝化技术净化养殖水体污染的研究日益受到重视,而脱氮硫杆菌作为反硝化细菌的一个主要类群则越发被关注。该文在阐述养殖水体中亚硝酸盐和硫化物积累对养殖生态造成的影响以及脱氮硫杆菌的生长特性和自养反硝化原理的基础上,着重介绍了脱氮硫杆菌在分子生态学水平的应用研究进展,并对其在水产养殖上的应用进行了展望。     

土壤nirS、nosZ型反硝化菌群落结构及多样性对牛场肥水灌溉水平的响应

以河北徐水县长期定位牛场肥水灌溉试验田为研究对象,采用末端限制性片段多态性分析(T-RFLP)和克隆文库相结合的方法,研究了不同施肥条件下0～20、20～40 cm土层中土壤nirS、nosZ型反硝化细菌群落结构特征变化。结果表明:nirS型反硝化细菌群落结构在0～20、20～40 cm土层中存在垂直分布差异,且0～20 cm土层中nirS群落结构对施肥种类、肥水浓度及灌溉次数不敏感,而20～40 cm土层中nirS群落结构对施肥条件敏感性提高;施肥处理和土层均对nosZ型反硝化细菌的群落结构产生显著影响。nirS、nosZ基因的多样性指数研究显示,施肥条件下nirS基因多样性指数未发生显著变化,但nosZ基因多样性指数有明显不同。相同施氮量(约300 kg·hm~(-2))的处理下,高浓度肥水灌溉(T5)相比常规施肥处理(CF)能更好地促进两土层中nosZ基因多样性发展。本研究还发现0～20 cm土层中的nirS、nosZ基因多样性指数均低于20～40 cm土层。本研究土壤中nirS型反硝化细菌主要与β-变形菌纲的固氮弧菌属(Azoarcus)、贪铜菌属(Cupriavidus)、红长命菌属(Rubrivivax)和γ-变形菌纲的假单胞菌属(Pseudomonas)和Rhodanobacter菌属具有较近的亲缘关系,少部分nirS型反硝化菌属于未知菌。土壤中nosZ型反硝化细菌主要与α-变形菌纲的根瘤菌属(Rhizobium)、β-变形菌纲的伯克氏菌属(Burkholderiales)和产碱杆菌属(Alcaligenes)、γ-变形菌纲的假单胞菌属(Pseudomonas)有较近的亲缘关系,少部分nosZ型反硝化菌属于未知菌。     

不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物转化特征

为了从土壤生物学角度评价太湖地区不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤肥力与质量,该研究调查了江苏省宜兴市不同蔬菜品种、不同栽培年限、不同栽培方式及不同土壤深度的蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物学特性.结果显示,土壤脲酶活性受不同蔬菜品种影响,栽种黄瓜的土壤脲酶活性显著小于栽种茄子的土壤.随着栽培年限的增加,土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量明显增加.在种植同一种蔬菜(黄瓜)条件下,基质槽培下理化性状与部分生物学指标优于土壤栽培.蔬菜塑料大棚土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量随着土壤深度的增加总体呈缓慢降低的趋势,中性磷酸酶活性随土壤深度增加先升高而后降低;与相同土层的露地土壤相比,蔬菜塑料大棚土壤理化性状逐渐恶化,土壤脲酶活性和氨氧化细菌数量相对较高.这些结果可以为该地区蔬菜塑料大棚土壤的可持续利用提供初步的土壤生物学依据.     

固定化反硝化细菌脱氮的研究

以反硝化细菌为例,研究了PVA包埋和未包埋的反硝化细菌脱氮特性。采用PVA纱布块包埋反硝化细菌,对其在不同氮源、不同温度和不同铵盐浓度下的脱氮特性进行研究,并与未包埋反硝化细菌进行比较。结果表明,固定化反硝化细菌对废水脱氮的最适温度未变,为30℃,固定化反硝化细菌对NO2--N150mg/L脱氮速率在10℃和30℃分别是19.23和60.00mg/(g·h),而未固定化的只有6.89和25.6mg/(g·h)。固定化硝化细菌对NO3--N150mg/L脱氮速率在10和30℃分别是10.87和42.86mg/(g·h),而未固定化的只有3.05和15.86mg/(g·h)。固定化和未固定反硝化细菌在NH4 浓度为200mg/L时的脱氮速率分别是25.90和13.90mg/(g·h)(NO2--N150mg/L,30℃),29.10和14.90mg/(g·h)(NO3--N150mg/L,30℃)。说明固定化反硝化细菌对高浓度的铵离子和低温耐受性增加。但固定化反硝化细菌对NO2-的脱氮速率小于对NO3-的脱氮速率。     

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。     

冬季菲律宾蛤仔育苗系统几类主要细菌数量变化

试验结果表明:水中异养细菌为2.3×103-1.1×105cfu/m l,其变化趋势与温度变化一致;弧菌为5.0×103-6.6×103cfu/m l,其变化趋势与温度变化不一致,规律性不强。沉淀池泥中异养细菌为7.6×104-6.7×105cfu/g,弧菌为1.6×103-5.4×103cfu/g,反硝化细菌为2.5×102-3.2×104MPN/g,反硫化细菌为35-4.9×105MPN/g;温度高时,沉淀池泥中反硫化细菌占总异养菌比例最高,反硝化细菌次之,弧菌最小。从异养细菌的数量来看,沉淀池水质达到富营养化水平。因此,温度一旦升高,水中细菌会急剧增加,造成水质恶化,产生有毒的H2S、NO2-等物质,不利于菲律宾蛤仔的生长。