科技撷零

异养性硝化菌与脱氮菌在水产养殖中应用从养猪场废水处理系统活性污泥中分离的异养性硝化菌Pseudomonas alcaligenes和好氧性脱氮菌Pseudomonas stutzeri,均是异养性菌株,必须利用有机物充当其碳源(食物),以产生其所需的能源并促进生长。在限氧情况下,异养性硝化菌可以将养殖池     

一株兼具氨氮去除能力和对副溶血弧菌拮抗作用的有益菌的筛选及其初步应用

采用无机氮筛选培养基,从对虾养殖水体和对虾肠道中分离到3株具有脱氮效果的异养硝化菌株(编号分别为20131023A00、20131023A01和20131023A05),它们在氨氮含量为0.12％的液体筛选培养基上(pH=7.2),28℃经24 h对氨氮的转化能力分别为(38.9±0.1)％、(43.1±0.4)％和(49.9±0.5)％;采用纸片法拮抗实验选出菌株20131023A05对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)具有拮抗作用,在1.57×105 CFU/cm2、1.57× 104 CFU/cm2和1.57× 103 CFU/cm2的副溶血弧菌平板上产生的抑菌圈直径分别为(9.14±0.05) mm、(11.57±0.03)mm和(13.59±0.02) mm.经16S rDNA序列测定,表明该菌株与杀鱼假交替单胞菌(Pseudoalteromonas piscicida)有最近的亲缘关系.在日本囊对虾(Marsupenaeusjaponicus)养殖水体中加入该株菌至2.5×105 CFU/ml时,该菌株表现出对副溶血弧菌注射感染的保护作用,该菌株浸浴组的日本囊对虾相对存活率(RPS)为35％.在凡纳滨对虾养殖水体中每3d加入该株细菌(3.13×104 CFU/ml),每天加入70％饲料量的赤砂糖,经60 d养殖,水体中氨氮含量比对照组及其他组显著降低.菌株20131023A05兼具去除氨氮和对副溶血弧菌拮抗作用,在对虾养殖生产中有广阔的应用前景.     

罗非鱼循环水养殖系统中一株肺炎克雷伯氏菌的分离鉴定及其脱氮性能研究

实验从山东德州市一罗非鱼(Oreochromis niloticus)养殖场循环水养殖系统的脱氮池中分离到一株具有高效脱氮特性的菌株(编号DZYC02),分别以葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、丁二酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠为碳源,研究了碳源种类对菌株DZYC02脱氨氮效果的影响;同时以蔗糖为碳源、NH4Cl为氮源,研究了不同碳氮比、初始pH及盐度对该菌株脱氮效果的影响。结果显示:菌株DZYC02在以柠檬酸钠为碳源、C∶N≥15、pH 5~7、盐度0~15的条件下具有良好的脱氮效果,24 h内对浓度为20 mg/L的NH+4的去除率达100%,48 h内对浓度为20 mg/L的NO-2去除率高达100%;将该菌采用浸泡方式感染斑马鱼(Danio rerio)进行生物安全试验,结果显示菌株DZYC02对斑马鱼表现出较好的安全特性。分别用Biolog细菌鉴定方法和16S rDNA序列分析比对法对该菌进行鉴定,结果显示菌株DZYC02为一株肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)。     

低温辐射固定化脱氮菌技术及其应用

根据天然水体氮污染的特点,应用低温辐射技术诱导含有高效脱氮菌的亲水性单体HEMA与疏水性单体2G发生聚合反应,创建了用一步法同时实现共聚物载体和脱氮菌的固定化。研究结果表明,固定化脱氮菌在低温下表现出明显的耐受性和耐辐射性。讨论了辐射温度、辐射剂量对固定化脱氮菌转化污染水体中总氮、氨氮、CODCr的效率的影响,低温辐射固定化后的菌株对污染水体中氮的去除有明显的效果。     

吉林省延边朝鲜族自治州养猪业现状及固定化脱氮菌在废水处理中的应用研究

分析了2008—2017年吉林省延边朝鲜族自治州(简称"延边州",下同)养猪业发展现状,计算了该州养猪业粪尿产生量及污染物排放量,结合最优条件下固定化脱氮菌对养猪场废水的处理性能,探讨了固定化脱氮菌在延边州的推广应用性。结果表明,2017年延边州猪出栏数为33.96万头,在标准规模化畜禽养殖量中的占比达到20.36%,为10年间最高值;2017年全州养猪业粪尿产生量为34.20万吨,5日生化需氧量(BOD_5)、化学需氧量(COD)、总氮量(TN)和总磷量(TP)分别为6 772.98吨、7 262.04吨、1 379.50吨和459.05吨,其中敦化市污染物排放量最多,图们市最少,其他县(市)差异不显著;经固定化脱氮菌处理后,延边州养猪场的COD和TN分别减少了4 959.25吨和1 032.01吨,利用该技术处理养猪场废水可显著降低污染物排放量。     

农业氮污染治理技术中脱氮菌的研究进展

农业生产中运用到大量氮肥,肥料中过量氮流入水中,导致水中氮浓度过高,对生态环境造成极大的影响,治理水中氮污染问题是现代农业生存的关键。生物脱氮因其简单高效、稳定、无二次污染等特点,成为去除水中氮污染的热点。脱氮菌是生物脱氮技术的核心,研究新型高效脱氮菌对生物脱氮技术的发展有着重要意义。目前,关于脱氮菌的研究越来越多,包括脱氮菌分离鉴定、影响因素及实际应用。研究表明,在分离鉴定研究中,大多数脱氮菌的状态为有颜色的圆形菌落,基本都属杆状菌;在影响因素研究中,不管是硝化细菌还是反硝化细菌,最佳温度在30～35℃之间,最佳pH为中性或弱酸弱碱性,硝化细菌的最佳碳氮比在10左右,而反硝化细菌的碳氮比在7左右;在实际应用探究中,发现混合菌比单菌的脱氮效果更为明显,但其中的组合配比仍需进一步研究。生物脱氮技术的研究仍处于实验室阶段,筛选更多高效菌株,优化其脱氮效果,并应用于实际生产中,对我国农业氮污染治理有重要社会价值。     

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。     

异养硝化―好氧反硝化细菌在海水养殖废水脱氮中的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, HN-AD)脱氮技术可在好氧条件下同步实现硝化/反硝化过程，在海水养殖废水生物脱氮处理中具有显著的优势。文章梳理了海水环境中HN-AD菌的分离筛选研究，结合关键功能基因和酶系分析了HN-AD脱氮途径与机制，归纳了碳源、碳氮比、溶解氧、氮源、温度、pH以及新型污染物等主要环境因子对HN-AD菌脱氮效果的影响。今后需进一步通过常规和分子生物学手段获得高效脱氮菌株，借助多组学手段阐明脱氮途径机制，厘清环境因素影响HN-AD菌的分子生物机制以获得最优工艺参数。