好氧反硝化菌Defluvibacter lusatiensis str. DN7的分离鉴定和异养硝化性能

从稳定运行处理竹子加工废水的生物接触氧化反应器中分离得到一株好氧反硝化菌DN7,其72 h NO₃^-降解率达99.4%.细胞显微镜观察显示,菌株为革兰氏阴性小杆菌,大小为0.5 μm×1.5 μm,菌落为乳白色.通过生理生化特性及16S rDNA同源性分析,初步推断该菌株为根瘤菌中的Defluvibacter lusatiensisstr.碳源、C/N、硝酸盐初始浓度、溶解氧(DO)、pH对DN7反硝化性能影响的结果表明:菌株对柠檬酸钠、葡萄糖等小分子有机物的利用较好;C/N为9时,脱氮率达99.0%;硝酸盐浓度低于138.48 mg·L^-1情况下,DN7脱氮率在96%以上,且亚硝酸盐浓度均在1.0 mg·L^-1以下;菌株DN7对DO不敏感,中性偏碱性环境有利于DN7反硝化反应的进行;DN7具有良好的异养硝化性能,72 h铵氮降解率达84.7%.     

高效反硝化菌aHD7的筛分、脱氮特性及厌氧氨氧化性

从活性污泥中筛选出一株高效反硝化菌aHD7,30℃静置培养3d,脱氮率可达91.7％,且反应过程中亚硝酸盐积累量较低,3d后亚硝酸盐氮浓度基本稳定在1.8mg.L-1.显微镜观察显示,菌株为革兰氏阴性杆菌,大小为0.5 μm×(1.5～2.5) μm.通过生理生化特性及16S rDNA同源性分析,初步推断该菌株为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina).考察了碳源、C/N、氮初始浓度、pH等因素对菌株反硝化性能的影响.结果表明:对中低浓度硝酸盐(硝酸盐氮浓度≤276.95 mg.L-1),脱氮率接近100％,硝酸盐氮浓度高达553.59 mg·L-1时,脱氮率可达66.8％,且亚硝酸盐积累量甚微;最适碳源为乙醇;C/N为6～8和偏中性条件有利于反硝化反应.aHD7具有较强的厌氧氨氧化性,平均氨利用率达4.56 mg·L-1·d-1.     

一株好氧反硝化细菌的分离鉴定及反硝化特性研究

通过对采集水样进行富集培养,利用溴百里酚蓝( BTB)选择性培养基初筛和活性测定复筛得到一株好氧反硝化细菌N22’,发现该菌在好氧条件下能有效去除培养液中的NO3--N.硝酸盐氮初始浓度为125 mg/L,培养40h后硝酸盐氮去除率达86.39％;扫描电镜照片显示,菌株N22’为短杆菌,无鞭毛,大小约为(0.75-1.25)μm×(0.5-0.75) μm范围内,菌落表面呈乳白色.通过形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,初步判断菌株N22’为不动杆菌属Acinetobacter sp..反硝化性能测试结果表明,该菌反硝化作用的最适温度为25-30℃,pH值7.0.     

耐碱反硝化菌株的分离鉴定与功能检测

【目的】分离获得耐碱反硝化菌株,确定其反硝化活性和耐碱能力。【方法】分离、纯化,获得耐碱反硝化菌株;通过形态观察、生理生化试验和16S rRNA基因测序分析,确定菌株分类地位;试验起始硝酸盐浓度和起始pH对分离菌株反硝化活性的影响。【结果】从实验室稳定运行的高效反硝化反应器中分离获得耐碱反硝化菌株R9,经鉴定归于Diaphorobater nitroreducens;菌株R9能够以甲醇为电子供体、硝酸盐为电子受体进行异养生长,当起始硝氮浓度为50 mg/L、起始pH为9.0时,288 h内硝氮去除率达93.25%;高浓度硝氮可抑制其反硝化活性,半抑制常数Ki为202.73 mg N/L;菌株R9的耐碱性良好,起始pH为11.0时的硝氮去除率是pH为9.0时的86%。【结论】菌株R9归于Diaphorobater nitroreducens,最适生长pH为9.0左右,是一株耐碱反硝化菌。     

不同氮源下好氧反硝化菌Defluvibacter lusatiensis str.DN7的脱氮特性

研究了不同氮源下好氧反硝化菌Defluvibacter lusatiensis str.DN7的脱氮特性。结果表明:菌株均能以硝酸盐和亚硝酸盐为唯一氮源进行好氧反硝化作用。反应4 h,NO-3-N和NO-2-N的去除率分别达83.35%和85.72%。亚硝酸盐完全还原比硝酸盐提前42 h。硝酸盐还原过程中基本无亚硝酸盐积累,而亚硝酸盐还原过程中则检测到明显的硝酸盐积累,反应4 h,NO-3-N积累量达到21.83 mg/L。培养液中同时存在硝酸盐和亚硝酸盐时,菌株优先选择硝酸盐作电子受体。亚硝酸盐共存对硝酸盐还原无显著影响,但培养液中残留的NO-2-N随亚硝酸盐比例上升而增加,当亚硝酸盐比例从10%升至50%时,NO-2-N残留量由3.38 mg/L增至7.60 mg/L。少量硝酸盐的加入对亚硝酸盐的还原产生抑制作用。当硝酸盐比例为10%时,72 h NO-2-N的去除率仅为74.79%,远低于以亚硝酸盐为唯一氮源情况(去除率100%)。以氨氮为唯一氮源时,菌株同时进行异养硝化和好氧反硝化反应,72 h,NH+4-N去除率达85.66%,且基本无硝酸盐或亚硝酸盐积累。少量氨氮共存(氨氮比例<30%)有利于促进菌株的好氧反硝化作用,反之亦然。     

新型异养硝化-好氧反硝化菌Paracoccus sp. QD-19的分离及脱氮特性研究

从沈阳市南部污水处理厂活性污泥中分离获得同时具备异养硝化和好氧反硝化能力的新型菌株,研究其脱氮特性,为改善污水厂的脱氮处理工艺奠定基础。对菌株进行形态学观察和16S rRNA基因鉴定;分别以NH₄Cl、NaNO₂、KNO₃为唯一氮源探究菌株的脱氮能力;以碳源、C/N比、pH值、温度、转速、接种量(V∶V)等因素对菌株脱氮效果的影响进行研究。获得一株新型异养硝化-好氧反硝化菌株,经16S rRNA基因序列比对为副球菌属(Paracoccus),命名为Paracoccus sp. QD-19。菌株对初始氨氮浓度在300 mg/L以下的低浓度氨氮去除率能够达到100%,去除速率为8.707 mg/(L·h)且在脱氮过程中几乎没有亚硝态氮和硝态氮的积累。以亚硝态氮和硝态氮作为唯一氮源时,对此两种氮源的去除率36 h内均能达到99%,去除速率分别为4.944和5.666mg/(L·h)。确定了去除氨氮的最佳脱氮条件：琥珀酸钠为碳源,C/N比为10,pH值为7,接种量(V:V)为1%,温度为30℃,转速为140 r/min。菌株Pa...     

新异养硝化菌Colloides sp.JZ1-1的鉴定及其硝化性能

从驯化后的活性污泥中筛分、诱变出一株性能较好的异养硝化菌JZ1-1.经形态及生理生化特性分析,鉴定菌株JZ1-1为胶样菌属(Colloides sp.).分别考察了碳源、C/N、pH、溶解氧、温度和铵态氮初始浓度对JZ1-1硝化性能的影响.结果表明:菌株对柠檬酸钠的利用较好;C/N为10 ～14、30℃、pH 6-9和转速150 r·min-1以上有利于铵态氮的降解;菌株对中高浓度铵态氮废水(100 mg·L-1≤铵态氮浓度≤500 mg·L-1)的降解效果显著.经5次继代培养,菌株的稳定性较好.     

短程反硝化菌株FDN-1的分离鉴定及其脱氮性能

从富集的活性污泥菌群中,筛选得到反硝化菌株FDN-1。通过对菌株形态观察、生理生化鉴定以及16SrDNA序列分析,确定该菌株为黄杆菌属（Havobacterium mizutaii）。以N02---N为氮源、甲醇为碳源进行驯化,亚硝酸盐氮浓度在200-400mg／L范围时,总氮去除率均在90％以上;脱氮能力验证结果表明,该菌株能够处理含亚硝酸盐的污水,进水亚硝酸盐氮浓度不能超过600mg／L。     

一株高效好氧反硝化菌的分离及特性

利用富集培养的方法从南昌市郊某养鱼塘采样分离出22株反硝化细菌,其中8株反硝化率较高,从中选择一株效果最好的作为研究对象,命名为HS-N62,对其生长特性进行了深入研究。结果表明:硝酸盐氮初始浓度为140mg/L,菌株HS-N62在12h内对硝酸盐氮的去除率可达96%,而且没有亚硝酸盐氮的积累。该菌最适生长温度范围为30°C-37°C,最适生长pH范围6.0-8.0,最适C/N比为10:1,并能利用多种碳源生长。运用正交试验探讨了该菌株最适的反硝化条件。反硝化菌株HS-N62还具有较好的除磷能力,12h除磷率达到67.7%(初始磷酸盐浓度57mg/L)。通过形态学特性和生理生化分析以及16S rRNA基因序列分析,菌株HS-N62与Pseudomonas sp.亲缘关系最为接近,相似性达99%,初步鉴定该菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。     

异养硝化-好氧反硝化菌Acinetobacter johnsonii sp. N26的脱氮性能及代谢途径

【背景】水体中含氮物质的大量累积会造成水体富营养化、水生生物死亡等问题,严重威胁水生态环境,制约我国环境保护的持续发展。【目的】为去除生活污水中的含氮污染物,从羊粪堆肥中筛选出了一株具有异养硝化-好氧反硝化功能的细菌——约氏不动杆菌Acinetobacter johnsonii sp.N26,研究其脱氮性能和代谢途径。【方法】测定菌株N26在氨氮和硝态氮中的生长和脱氮曲线,通过单因素试验对其脱氮性能进行优化,通过氮平衡分析和功能基因鉴定研究其脱氮代谢途径。【结果】生长和脱氮曲线表明,菌株N26对初始浓度均为50 mg/L的氨氮和硝态氮的去除速度快、效率高,其中9 h内对氨氮的去除效率为95.5%,最大去除速率为5.330 mg/(L·h);15 h内对硝态氮的去除效率为93.6%,最大去除速率为3.147 mg/(L·h),且最终仅有少量硝酸盐、亚硝酸盐积累。脱氮性能优化结果表明,该菌株的最适氮源为氯化铵,最适碳源为丁二酸钠,最适温度为30℃,最适接种量为15%,最适p H值为8.0-9.0,最适碳氮比为15,最适转速为120 r/min,最适氮负荷≤300 mg/L (氨氮)。氮平衡...     

沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)CQV97对无机三态氮共存水体中氮素的去除效率及其影响因素

研究水体环境因素(温度、光照和pH)、小分子有机碳和有机氮化合物对一株具有高效脱氮潜力的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)CQV97在无机三态氮共存体系中脱除无机三态氮的影响规律。结果显示,该菌株在20~40℃,500~5 000lux,pH 6.0~9.0环境条件下,能够脱除高浓度无机三态氮(其中亚硝氮不低于40mg·L-1),表明该菌株具有较强的适应复杂环境的能力;以乙酸钠/乙醇为唯一碳源时,该菌株能有效地去除无机三态氮,而以葡萄糖为唯一碳源时,能有效去除硝氮,但不能去除氨氮,亚硝氮明显积累,表明环境中小分子有机碳源影响菌体对无机三态氮的去除能力;体系中添加高浓度(120mg·L-1)蛋白胨或尿素时,由于有机氮降解的释氨作用,菌体对氨氮的去除能力受到明显抑制,氨氮积累明显,13d时氨氮去除率仅分别为16%(蛋白胨)和6%(尿素),但硝氮和亚硝氮的去除能力并没有受到明显影响。异位处理实际水体结果表明,菌株可使水体中氨氮含量明显降低、硝氮和亚硝氮被完全去除。综上,沼泽红假单胞菌CQV97菌株环境适应能力强,具有高效脱除水体无机三态氮的应用潜力,这为进一步开发高效脱氮微生物制剂及其合理使用奠定了基础。     

Isolation and characterization of a novel heterotrophic nitrifying and aerobic denitrifying bacterium Pseudomonas stutzeri KTB for bioremediation of wastewater

A novel heterotrophic nitrifying and aerobic denitrifying bacterium, KTB, was isolated from activated sludge flocci collected from a biological aerated filter according to the modified Takaya method and identified as Pseudomonas stutzeri by 16S rDNA gene sequence analysis. When shaking-cultured in the presence of 4.331 mmol/L of nitrate, 4.511 mmol/L of nitrite and 4.438 mmol/L of ammonium, the strain grew fast, with μ_max being 0.42, 0.45, and 0.56/h, and displayed high nitrogen removal efficiency, with nitrogen removal rate being 0.239, 0.362, and 0.361 mmol/L/h and nitrogen removal ratio being 99.1, 100.0, and 100.0% in 18 h, respectively. The removal mainly occurred in the logarithmic phase. Nitrite accumulation did not affect denitrification performance. Nitrate concentration was below the detectable limit during the whole growth cycle when ammonium was used as sole nitrogen source. It tolerated high DO level and exhibited excellent aggregation ability. A possible pathway involved in the nitrogen removal process, which demonstrated a full nitrification and denitrification route, was speculated. The strain might be a great candidate for biological removal of nitrogen compounds from wastewater.     

玉竹品质与主要生态因子的相关性

采用逐步回归、主成分分析和灰色关联度分析等方法,研究不同产地野生玉竹的有效成分(多糖、水溶物和醇提物)含量和抗氧化活性与主要生态因子的相关性.结果表明: 1月均温、7月均温、年降水量、无霜期、土壤pH和全钾含量是影响玉竹有效成分含量的主要生态因子,对玉竹有效成分含量变化的影响程度占99.0%.与土壤因子相比,气候因子对3种有效成分含量的影响较大;土壤全钾含量是对玉竹有效成分含量直接影响最大的因素,年降水量是最主要的决策因素,1月均温是最主要的限制因素.多糖和水溶物含量是影响玉竹抗氧化活性的主要因子,玉竹对DPPH自由基的清除能力随多糖和水溶物含量的增加而增大.     

杜氏盐藻和亚心形扁藻在不同接种密度和氮浓度下的细胞群体生长

在氮浓度为1.4、14、和140 mg·L^-1下,对杜氏盐藻(Dunaliella salina)和亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)进行细胞接种比例为10:0、7:3、5:5、3:7和0:10的培养试验,研究不同海洋经济微藻种间混合培养的细胞群体生长效应。结果表明,杜氏盐藻与亚心形扁藻细胞群体的生长随着氮浓度的增加而提高;两种藻在氮浓度分别为14和140mg·L^-1时混合培养的细胞群体生长明显优于单独培养。中、高氮下杜氏盐藻与亚心形扁藻以7:3的接种比例混合时,微藻的细胞群体生物量和胞内物质含量相比单独培养和其他比例均有显著提高,如叶绿素a含量比单独培养分别提高1.17倍和7.77倍;蛋白质含量比单独培养分别提高19.1%和195.3%等。而低氮浓度下,藻的生长受到氮浓度的限制。     

模拟人工湿地中植物多样性对铵态氮去除的影响

为了研究植物多样性对人工湿地生态系统的氮去除功能和硝化作用的影响,在模拟人工湿地中配置了单种和4种植物混种2个处理,并以铵态氮为唯一入水氮源负荷。结果表明:混种系统出水中的无机氮浓度显著低于单种系统(分别为3.41和7.20mg·L-1,P<0.05),铵态氮浓度也显著低于单种系统(分别为1.35和4.11mg·L-1,P<0.05);而出水硝铵浓度比(NO3-∶NH4+=1.55)则高于(P<0.05)单种系统(0.80),说明多样性增强了系统的硝化作用;混种系统基质的无机氮存留量(1455mg·m-2)低于(P<0.05)单种(2235mg·m-2),说明混种系统中可能存在资源的互补利用;根据物质平衡法推算出混种系统中植物总的氮吸收量对无机氮去除的贡献率(48%)大于(P<0.05)单种(31%),植物的可移除部分(地上)对无机氮移除的贡献率也呈现此规律(混种和单种分别为33%和20%,P<0.05);基质氮存留在2种系统中的贡献率则与植物吸收规律相反(混种和单种分别为5%和9%,P<0.05);混种系统中的反硝化作用、氨挥发和微生物的氮固持等对氮去除的贡献率低于单种系统。     

基于响应面法对一株好氧反硝化菌脱氮效能优化

【目的】水体富营养化是当今我国水环境面临的重大水域环境问题,氮素超标排放是主要的引发因素之一。好氧反硝化菌构建同步硝化反硝化工艺比传统脱氮工艺优势更大。获得高效的好氧反硝化菌株并通过生长因子优化使脱氮效率达到最高。【方法】经过序批式生物反应器(Sequencing batch reactor,SBR)的定向驯化,筛选获得高效好氧反硝化菌株,采用响应面法优化好氧反硝化过程影响总氮去除效率的关键因子(碳氮、溶解氧、pH、温度)。【结果】从运行稳定的SBR反应器中定向筛选高效好氧反硝化菌株Pseudomonas T13,采用响应面法对碳氮比、pH和溶解氧关键因子综合优化获得在18 h内最高硝酸盐去除率95%,总氮去除率90%。该菌株的高效反硝化效果的适宜温度范围为25?30 °C;最适pH为中性偏碱;适宜的COD/NO3?-N为4:1以上;最佳溶解氧浓度在2.5 mg/L。【结论】从长期稳定运行的SBR反应器中筛选获得一株高效好氧反硝化菌Pseudomonas T13,硝酸盐还原酶比例占脱氮酶基因的30%以上,通过运行条件优化获得硝氮去除率达到90%以上,对强化废水脱氮工艺具有良好应用价值。     

好氧反硝化微生物多样性及其反硝化功能初步研究

为研究污水厂/养殖池中好氧反硝化微生物的多样性及菌株反硝化能力,本研究采集了位于福建省厦门市和漳州市的污水处理厂、排污口、污水池、对虾养殖池的污水和污泥样品进行好氧反硝化微生物的富集、分离、鉴定和功能筛选。分别以NaNO3、NaNO2作为唯一氮源共分离纯化获得128株单菌。其中以NaNO3为唯一氮源分离得到63株,以NaNO2为唯一氮源分离得到65株。16SrRNA基因序列分析表明,128株单菌分属于γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria,58.6%)、芽胞杆菌纲(Bacilli,6.4%)、放线菌纲(Actinobacteria,11.7%)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,8.6%)、纤维菌纲(Cytophagia,2.3%)、鞘脂杆菌纲(Sphingobacteria,0.8%)和黄杆菌纲(Flavobacteria,1.6%)7个纲中的38个属。其中盐单胞菌属(Halomonas,29.7%)和芽胞杆菌属(Bacillus,12.5%)为优势菌属,并且广泛存在于各个样品中。反硝化功能初筛结果表明,35株菌能在72h内将20mg·L-1 NO-3-N/NO-2-N完全去除;复筛结果表明,21株菌能在72h内将100 mg·L-1 NO-3-N/NO-2-N完全去除,并且盐单胞菌属、卓贝尔氏菌属(Zobellella)、斯塔普氏菌属(Stappia)及节杆菌属(Arthrobactor)反硝化效果较好,其中斯塔普氏属是首次报道具有好氧反硝化功能。本研究结果表明,污水场/养殖池等环境中可培养反硝化细菌多样性丰富,同时高效反硝化菌的获得也为含氮废水的生物处理提供了良好的菌种资源。     

钝顶螺旋藻SP1(Spirulina platensis)对集约化养殖尾水氮磷的去除效果

针对集约化养殖模式后期硝酸盐氮和磷酸盐浓度较高的问题, 实验设置生物絮团养殖尾水(BFW)和BG11培养液(BGW)两种水体环境, 并以池塘常见优势微藻--绿色颤藻OC1(Oscillatoria chlorina)作为对比, 研究分析了钝顶螺旋藻SP1(Spirulina platensis)对集约化养殖尾水氮磷的去除效果及其生长状况。结果发现, 在BFW组中两种微藻均对硝酸盐氮(NO3--N)、总无机氮(TIN)和磷酸盐(PO43--P)去除效果明显(P<0.05), 其中, 螺旋藻对NO3--N、TIN和PO43--P的最大去除率分别为79.60%、46.06%和98.55%, 相应的浓度值分别从130.04 mg·L-1、130.85 mg·L-1和10.23 mg·L-1降至26.53 mg·L-1、70.58 mg·L-1和0.15 mg·L-1,其数量降低的绝对值分别为103.51 mg·L-1、60.27 mg·L-1、10.08 mg·L-1; 在BGW组中两种藻对氮磷均具有一定的去除效果, 但总体仍低于BFW组。实验过程中两种微藻的细胞数量均无明显变化(P>0.05)。可见, 钝顶螺旋藻SP1和绿色颤藻OC1均可在BFW和BGW两种水体营养环境下存活, 且对水中的氮磷均有良好的去除效果; 虽然颤藻亦是集约化养殖水环境中的常见微藻优势种, 但它能分泌蓝藻毒素, 因此, 从产业应用的可行性考虑可将螺旋藻作为集约化养殖尾水净化的备选藻株。     

固定化微生物处理模拟污染地表水

以聚乙烯醇和海藻酸钠为包埋剂、驯化后的活性污泥为包埋菌剂,制备固定化微生物颗粒,其中包埋剂与包埋菌剂的比例为2:1。将该固定化微生物颗粒按20%的填充率装填到自制反应器中,用于处理模拟污染地表水,研究该固定化微生物的性能特点及其对模拟污染地表水的净化效果。结果表明:固定化微生物反应器的最佳水力停留时间为10h,最佳进水COD负荷为1.15～1.85g·L-1·d-1。在水温为20～29℃、溶解氧为3～4mg·L-1、水力停留时间为10h的条件下,当进水COD浓度为70.58～91.76mg·L-1、铵氮浓度为13.68～17.82mg·L-1时,COD去除率>62.3%,铵氮去除率>90.6%,表明固定化微生物能够有效地去除污染地表水中的COD和铵氮。