高效净水异养硝化细菌的筛选鉴定及固定化应用研究

本研究从海参养殖水体、泥土中筛选出4株具有硝化能力的异养硝化细菌。分别将其游离菌体细胞投入海参养殖水体,测定亚硝态氮、氨氮去除率,筛选出HS．NOB2为高效净化菌株,对HS-NOB2进行16SrDNA扩增及序列测定,初步鉴定为节杆菌（Arthrobactersp．）。利用海藻酸钠包埋法对高效净化菌体细胞进行固定化,将该固定化菌投入养殖水体及人工合成污水,研究其对水体中亚硝态氮、氨氮的处理效果,并与游离菌体细胞进行比较。结果表明,固定化后亚硝态氮去除率达到49．85％,氨氮去除率达到56．58％,均明显高于游离菌体细胞。上述研究为探寻水体净化提供了新思路,为水质改良剂的实际生产提供可选菌株。     

海水反硝化细菌富集培养及性能研究

目的：建立一种海水反硝化细菌的富集培养方法,为海水反硝化微生物在实际应用中处理硝酸盐氮做基础工作。方法：选取污水处理厂缺氧池活性污泥,利用人工海水富集培养反硝化细菌。结果：经过25d,可以培养出反硝化速率为4.83mg/（gMLSS·h）、反硝化强度为110mg/（L·h）的海水反硝化细菌培养物。结论：该培养物可利用柠檬酸钠、葡萄糖、甲醇、乙醇、可溶性淀粉作为唯一碳源进行反硝化,其中以柠檬酸钠和乙醇作碳源时硝酸盐氮去除效果最佳,经过12h,去除率即可达到100%。pH在7～8范围内时,改变pH对去除率的影响不大,但当pH〈6时,去除率明显下降。温度在35℃时,去除效果最好,并且随着温度的降低,去除率也降低。     

生物学特殊事例归纳

细菌是原核生物,细菌不一定全是分解者,如硝化细菌是生产者,根瘤菌是消费者。微生物的次级代谢产物有色素、抗生素、毒素和激素,而维生素却是初级代谢的产物。蓝藻和细菌是原核生物,它们结构简单,除了核糖体,一般无其他细胞器。     

样品磷化氢含量与某些微生物群落及酶活的关系

探讨了样品中磷化氢含量与不同微生物群落及几种酶活性的关系。结果表明,样品的磷化氢含量与厌氧微生物总量、有机磷细菌、反硝化细菌、碱性磷酸酶活性及脱氢酶活性呈显著的正相关关系,其相关系数(R2)分别达到了0.93,0.90,0.69,0.79和0.82;而与好氧异养微生物总量、无机磷细菌、硫酸盐还原菌、酸性磷酸酶的关系不大。此结果说明,相关类群的微生物在磷化氢的产生中可能起重要的作用。     

一株异养硝化-反硝化不动杆菌的分离鉴定及脱氮活性

[目的]分离筛选并鉴定一株异养硝化-反硝化细菌,并探讨其在脱氮中的作用.[方法]富集培养分离筛选微生物,通过形态观察和生理生化特征及16S rDNA鉴定细菌,定时测定其OD600研究生长曲线,正交试验研究其脱氮影响因素和最佳条件,与污水处理厂活性污泥共同作用检验其脱氮活性.[结果]分离到一株异养硝化-反硝化细菌,鉴定结果表明是一株不动杆菌,命名为Acinetobacter sp.YF14,这是已知报道的第一株进行异养硝化和好氧反硝化的不动杆菌.该菌在12 h时进入对数期,22 h时进入稳定期,45 h以后进入衰亡期.该菌能进行异养硝化,3d后氨氮和总氮的去除率可以达到92％和91％,且无硝酸盐氮和亚硝酸盐氮积累.好氧条件下该菌能进行反硝化,在硝酸盐和亚硝盐培养基中均能将氮几乎完全去除.对该菌脱氮的影响程度大小依次为转速＞接种量＞碳源＞碳氮比＞ pH.当转速为160 r/min,碳源取葡萄糖,接种量1％,碳氮比为8∶1,pH为6.5时,脱氮效果最好.该菌株可以提高活性污泥对于生活污水总氮脱除率约30％.[结论]菌YF14可以明显加强活性污泥脱氮效果,显示了良好的应用前景.     

淡水富营养型湖泊沉积物亚硝酸还原酶基因(nirS)的多样性和系统发育

【目的】以亚硝酸盐还原酶基因(nirS)为分子标记,探讨富营养化湖泊武汉东湖沉积物中NirS类反硝化细菌群落的多样性及系统发育,并分析环境因子对群落分布的影响。【方法】在武汉东湖4个典型子湖郭郑湖、汤菱湖、团湖和庙湖采集沉积物样品,测定环境参数;提取沉积物中微生物群落基因组DNA,分别构建4个子湖的反硝化微生物的nirS基因文库,利用限制性片段长度的多态性分析(Restriction Fragment LengthPolymorphism,RFLP)技术初步分群,确定各群的代表菌株并测定其nirS基因序列;利用DOTUR软件计算各群落多样性和丰富度指数,以Neighbor-Joining法构建供试菌与参比菌的系统发育树。【结果】环境参数测定结果表明东湖4个子湖中庙湖沉积物总氮(TN)和氨态氮(NH 4+-N)含量最高,团湖最低,郭郑湖沉积物中NO 3-浓度最高。基于NirS序列的生物多样性和丰富度分析表明团湖生物多样性和丰富度指数最高而庙湖各项指数均较低。各子湖供试序列及其代表序列综合RFLP聚类分析表明,武汉东湖沉积物中NirS类反硝化微生物种群具有丰富的多样性。NJ系统发育分析表明东湖沉积物NirS类反硝化菌群可分成3个较大群体(群I-III)。群I占总群体的67.7%,广泛分布于不同的生态环境;来自郭郑湖代表菌的81%分布于群I,而庙湖的代表菌中65%分布于群II。比较分析发现来自于东湖和人工湿地两种生境的NirS群落间具有较高的相似性。【结论】武汉东湖淡水富营养型湖泊沉积物中亚硝酸还原酶基因(nirS)具有丰富的多样性。东湖沉积物中TN、NH 4+和NO 3-的浓度可能是影响NirS类反硝化微生物多样性和空间分布的重要因素之一。     

反硝化菌功能基因及其分子生态学研究进展

由微生物推动的反硝化作用是地球氮素循环的重要分支,尽管已被发现广泛存在于细菌、真菌和古生菌中,其功能基因的研究仍仅限于很少几个物种。现代分子生物学的发展为研究环境微生物提供了行之有效的方法,以反硝化功能基因作为分子标记的分子生态学研究迅猛发展。综述近年来国内外微生物反硝化功能基因研究及以其为标记的分子生态学研究进展。     

T_RFLP技术及其在硝化细菌群落分析中的应用

T_RFLP是建立在PCR基础上的, 一种不依赖于传统培养方法的微生物生态学的研究方法。具有快速、灵敏的特点。自1997年首次被报道以来, T_RFLP技术已广泛应用于菌种鉴定、群落对比分析、群落中系统发育种群多样性的评估等领域, 并成为环境微生物群落结构分析的强有力工具之一。目前T_RFLP在国内的应用较少, 硝化细菌的群落分析上还未见报道。但作为一种研究微生物群落结构特征的理想方法, 将会得到广泛地应用。本文主要介绍了T_RFLP的基本原理, 概括了在微生物群落分析上的应用, 阐述了硝化细菌传统研究的局限性及T_RFLP在硝化细菌群落结构分析上的应用前景。     

中亚热带水热条件对农田置换土壤硝化强度的影响

水热条件是影响土壤硝化过程的主要环境因素.选择我国东部地区3种主要农田土壤(黑土、潮土、红壤),在江西鹰潭设置野外土壤置换试验,模拟研究中亚热带水热条件对不同土壤硝化强度的影响.2006年的试验结果表明:玉米生育期中,水热条件的变化影响土壤硝化强度的变化,从玉米种植前(2006年4月17日)到生长旺盛期(2006年7月10日),月平均气温由19.4℃上升到30.2℃,月降水量由335.6mm减少到59.2mm,3种土壤硝化强度均下降,黑土、潮土和红壤分别下降63 0%～84.8%、42.9%～66.7%和43.7%～46.2%;到玉米成熟期(月平均气温29.25℃,月降水175.6mm),土壤硝化强度又有所升高.土壤类型显著影响了土壤硝化细菌数量和硝化强度,硝化细菌数和硝化强度大小顺序为:潮土>黑土>红壤.土壤pH显著影响土壤硝化强度,相关系数r=0.778(P<0.01).此外,在玉米生育期,施用N、P、K化肥后,3种土壤的硝化细菌数以及硝化强度均升高.总体上,区域水热状况、土壤性质和施肥均影响土壤硝化强度,而且土壤与气温以及施肥处理之间存在显著的交互作用.