两株异养硝化细菌的分离鉴定及其脱氮特性

【目的】利用异养硝化培养基,从华中农业大学实验猪场污水中筛选得到2株具有较高脱氮效率的细菌。【方法】通过形态学特征及16S rDNA序列的系统发育分析,对分离菌株进行了鉴定。且对菌株P2和P9降解氨氮的相关特性也作了研究。此外,将菌株单独或混合接种于猪场污水,检测其处理实际污水的脱氮效果。【结果】初步判断菌株P2为副球菌属(Paracoccus sp.),P9为申氏杆菌属(Shinella sp.)。2株细菌能在有机物存在下进行异养硝化作用,经24h培养,菌株P2和P9对氨氮的去除率可达80%左右,同时未发现亚硝酸盐、硝酸盐积累;但菌株P2,P9不能以NO 3-或NO 2-为唯一氮源发生好氧反硝化作用。菌株P2和P9异养硝化的最适碳源为丁二酸钠,最适C/N比为9,且脱氮过程中pH值从6.8到8.9一直呈上升趋势。菌株对小分子碳源具有较强的依赖性,在加入小分子碳源的情况下,其对污水具有较强的脱氮能力,且这两个菌株混合施用较单独作用氨氮去除效果更好。【结论】菌株P2和P9脱氮能力较强,其在污水处理行业具有重要的应用前景。     

异养硝化细菌脱氮特性及研究进展

异养硝化细菌能够在利用有机碳源生长的同时将含氮化合物硝化生成羟胺、亚硝酸盐、硝酸盐等产物, 多数还能同时进行好氧反硝化作用, 直接将硝化产物转化为含氮气体。因此, 这类细菌已成为废水处理中生物脱氮新工艺的重要研究对象。本文综述了目前所分离出的一些异养硝化菌的脱氮特性, 分析了各种环境条件如温度、pH、溶解氧、碳源类型、C/N以及抑制剂等对异养硝化菌的影响, 并介绍了异养硝化菌的应用现状及前景。     

异养硝化细菌的生物脱氮

正氮类污染物是造成水体污染和富营养化的主要原因,水体中氮的去除对于清洁水体有着重要的意义~([1-2])。因此,高效与便捷地去除污水中的氮是污水处理中的关键问题,而生物脱氮又被认为是目前废水脱氮中最经济有效的方法之一~([3])。最初研究者们认为只有自养硝化细菌才能进行高效的硝化作用,近年来研究表明,异养硝化微生物同样在生物硝化过程中起着不可忽视的作用~([4])。异养硝化微生物相比传统的自养微生物在废水生物脱氮中占有明显优势,具有良好的应用前景。     

两株以亚硝态氮为氮源的异养硝化细菌的分离及鉴定

通过富集、分离和纯化等步骤,从活性污泥中分离筛选了两株能以亚硝酸盐为唯一氮源生长的异养硝化细菌53和N419.通过对其形态、生理生化、16 S rDNA基因序列、(G+C)mol%含量的测定及DNA-DNA杂交分析,初步鉴定53为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),N419为芽孢杆菌属的一种(Bacillus sp.).并验证了这两株菌的硝化能力,结果表明,当液体培养及初始亚硝态氮浓度为2.03 g/L左右时,经振荡培养27 h,菌株53和N419对亚硝态氮的去除率分别达到87.9%和90.8%,总氮的去除率为54.7%和63.5%.     

一株异养硝化细菌的分离及系统发育分析

从大棚土壤中分离到一株异养型硝化细菌,命名为菌株HN,分离菌株为革兰氏染色阳性,球状或杆状。菌落颜色为橙红色。该菌株能以乙酰胺为唯一碳源和氮源进行氨化作用和硝化作用并产生亚硝酸。以硝酸钠为氮源时能进行反硝化作用。部分长度的16S rDNA 序列分析表明,分离菌株HN与Rhodococcus ruber 具有99％相似性。并用PHYLIPS程序将该菌株与报道的相关硝化细菌进行系统发育进化分析。本文首次报道Rhodococcus sp.HN为异养型亚硝化细菌。     

好氧反硝化细菌的鉴定及其脱氮特性研究

2018年3月,在广东省中山市的草鱼(Ctenopharyngodon idellus)养殖池塘水体中分离筛选出一株高效好氧反硝化细菌,结合菌株的形态观察、生理生化特性和16S rDNA基因序列分析鉴定为Pseudomonas furukawaii,命名为ZS1。并进一步研究了该菌株的脱氮特性,同时采用单因素实验方法探究了不同碳源种类、温度、pH、C/N和摇床转速对菌株ZS1脱氮效率的影响。结果表明, ZS1菌株在好氧条件下具有高效的脱氮效-N)的含量从48.93降低到1.27 mg/L,去除率为97.40%,去除速率达0.993mg/(L·h);总氮(TN)的含量从52.04降低到8.40 mg/L,去除率为83.86%,去除速率达0.909 mg/(L·h),且无亚硝酸-N为唯一氮源,菌株ZS1发挥最佳好氧反硝化性能的碳源为乙酸钠、柠檬酸钠和葡萄糖、温度为25—35℃、pH为7.0—10.0、C/N为15—25、转速为100—200 r/min。上述结果显示,菌株P.furukawaii ZS1具有良好的好氧反硝化性能,将为池塘养殖尾水处理应用生物脱氮技术提供理论依据及成为初步的候选菌株。     

一株高效去除亚硝酸氮细菌的分离鉴定及其脱氮特性研究

【目的】从南美白对虾养殖塘中分离到高效去除亚硝酸氮的细菌, 对其分类和脱氮特性进行了研究。【方法】 以除亚硝酸氮为主要指标, 取养殖塘底层水样分离筛选菌株; 依据16S rRNA基因序列和生理生化特征初步鉴定菌株; 研究不同碳源、碳氮比、起始pH、温度、摇床转速和氯化钠浓度对反硝化除亚硝酸氮的影响, 并考查了菌株对硝酸氮和氨氮的利用情况。【结果】得到的菌株中菌株FP6活性最高, 初步鉴定菌株FP6属于地衣芽孢杆菌。菌株FP6的生长最适脱氮碳源为蔗糖, 菌株FP6去除亚硝酸氮有高活性的条件范围为: C/N值15?25、起始pH 7.0?10.0、温度20 °C?37 °C、摇床转速0?200 r/min和氯化钠浓度0?40 g/L。菌株FP6对硝酸氮和氨氮都有一定的去除能力, 利用硝酸氮时不积累亚硝酸氮。【结论】地衣芽孢杆菌FP6具有优良的除亚硝氮特性, 适宜的温度、pH和盐度范围较宽。     

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.     

异养硝化细菌的筛选、鉴定及其氨氮转化特性的研究

从巢湖湖底泥床中分离筛选出一株具有氨氮转化活性的异养型硝化菌株X5.经生理生化分析、16S rDNA序列测定及系统发育学比较,菌株X5为枯草芽孢杆菌属(Bacillus sp.).菌株X5对氨氮的转化能力受温度、pH值以及接种量等条件的影响.实验结果表明,菌株X5的最适氨氮转化条件为:25～35℃,16 h,pH值7.0～8.0以及6%的接种量.将菌株X5扩大培养后接种于含蓝藻的发酵培养基中,分别测定总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)及硝态氮(NO-3-N)的含量.结果显示,菌株X5对蓝藻中的氮素具有一定的转化作用.     

一株异养脱硫反硝化菌株的筛选及其生物脱硫脱氮特性研究

【目的】从生物脱硫脱氮EGSB-DSR反应器的污泥中分离筛选出具有生物脱硫脱氮特性的细菌,并对其生物脱硫脱氮的性能进行研究。【方法】采用Hungate厌氧滚管技术筛选功能微生物,从稳定运行的生物脱硫脱氮EGSB-DSR反应器的污泥中分离筛选出一株高效的生物脱硫脱氮细菌A2。【结果】经过16S rRNA基因序列鉴定,菌株A2为固氮弧菌属(Azoarcus sp.)。其典型特征为能够以有机碳作为电子供体,将亚硝酸盐或者硝酸盐转化为氮气的同时还能将硫化物氧化为硫单质。因此具备了高效同步代谢有机碳、NO3–和S2–的特征。这是首次关于固氮弧菌属能够进行反硝化脱硫的相关报道。对菌株A2的生物脱硫脱氮能力的分析表明,在硫化物S2–浓度200 mg/L,NO3?浓度87.5 mg/L,乙酸根离子浓度200 mg/L的条件下,菌株A2在20 h内完成对碳、氮、硫的脱除。菌株对于碳、氮去除率均达到99%,对于硫的去除率达到95%。【结论】结果表明固氮弧菌属A2具有高效的生物脱硫脱氮功能,将有望成为强化生物脱硫脱氮工艺的潜在微生物资源。     

一株耐氧反硝化细菌的筛选及脱氮特性研究

从鱼塘中分离到1株高效的有氧反硝化菌,经初步鉴定,为芽孢杆菌。在溶解氧(OD)达到2mg/L时,除氮率达97%,OD达到4～5mg/L,仍有一定的反硝化作用,除氮率为85%以上。与典型的好氧反硝化菌Pseudomonasstutzeri[1]相比,有更强的耐溶解氧的优势。同时初步探讨了水体中不同溶解氧、碳源、pH、温度对该芽孢杆菌W2菌株反硝化作用的影响,水体中存在一定量有机碳源有利于反硝化,当以葡萄糖为碳源,pH为7.0～7.5,温度为32℃时,W2菌株具有最佳的降解人工废水反硝化能力。实验结果表明,在好氧条件下,菌体浓度为1000个/mL时,对自然水体中高达1mg/L亚硝酸浓度也能发挥高效的反硝化作用。     

异养高效硝化细菌的筛选鉴定与固定化最优化

本实验从太湖沉积物中富集、分离纯化、筛选出5株异养硝化菌(J-1~J-5),研究其硝化特性并对性能最佳菌进行鉴定。研究表明,5株硝化菌均有较强的氨氮、亚硝态氮转化能力,其中J-4转化效果最好,培养48 h氨氮、亚硝态氮去除率达90.25%、69.00%;通过16S rDNA鉴定,建立其生长发育树,表明J-4属成对杆菌属。本试验,选取海藻酸钠(SA),聚乙二醇(PEG)为固定化包埋载体材料,经正交试验确定SA、PEG、活性炭(AC)、CaCl_2的最佳浓度分别为2.5%、8%、1.5%、4%;方差分析表明4种材料中,对氨氮转化率影响大小顺序为SAPEGCaCl_2AC。高效异养土著硝化细菌的筛选以及包埋条件的优化,提高了处理污水的效率,增加了包埋小球的稳定性和细菌的生物浓度,为固定化技术工业化大规模运用创造了条件,为高效修复太湖水质提供了基础。     

一株异养硝化-好氧反硝化皱褶念珠菌(Diutina rugosa)的分离及脱氮特性

为了获得异养硝化-好氧反硝化菌株,从养殖池塘污泥中分离筛选到一株具有异养硝化-好氧反硝化能力的酵母菌,命名为DW-1。经形态学观察和26S rDNA序列分析后鉴定为皱褶念珠菌DW-1(Diutina rugosa DW-1)。以氨氮为唯一氮源,初步探讨了碳源、C/N、初始pH值、培养温度、摇床转速对菌株DW-1除氮性能的影响。结果表明,在以乙酸钠为唯一碳源,C/N为25,pH为6.0、适宜培养温度为32℃、转速为170 r/min的条件下,菌株DW-1氨氮降解率和总氮去除率分别为94.94%、48.69%,而整个过程中亚硝氮积累量仅为0.067 mg/L。皱褶念珠菌DW-1的异养硝化-好氧反硝化特性表明其在降解含氮废水方面具有良好的应用前景。     

一株海水异养硝化-好氧反硝化菌系统发育及脱氮特性

【目的】确定一株分离自海水的异养硝化-好氧反硝化菌的系统发育地位并探索其脱氮特性和机理,以期为解释异养硝化-好氧反硝化机理以及改进海水养殖及废水的生物脱氮工艺提供理论依据。【方法】通过形态观察、生理生化实验和16S rRNA基因序列分析,鉴定该菌株;通过测定菌株在不同无机氮源降解测试液中的生长和脱氮效率,分析其异养硝化和好氧反硝化性能。【结果】经鉴定该菌株属于盐单胞菌属(Halomonas);最适生长条件为盐度3%、pH 8.5、温度28℃、碳氮比10:1,在盐度为15%的培养液中仍能生长;可以同时去除氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮,24 h时对NH4+-N、NO2--N、和NO3--N的去除率可分别达到98.29%、99.07%、96.48%,3种形态无机氮同时存在时,会优先利用NH4+-N,且总无机氮去除率较单一存在时更高,说明该菌株可实现同步硝化反硝化。【结论】该分离自海水的异养硝化-好氧反硝化菌属于盐单胞菌属(Halomonas),在高盐环境中仍能生长,同时具有高效的异养硝化和好氧反硝化能力,能够独立完成脱氮的全部过程。     

滇池可培养好氧反硝化细菌多样性及其脱氮特性

【目的】氮污染已成为当今水体污染的一个重要因素,为了解滇池可培养好氧反硝化细菌的多样性,获得高效好氧反硝化细菌资源,为污染水体或浅层地下水的生物修复提供材料。【方法】采用富集培养方法从滇池沉积物和水体样品中分离好氧反硝化细菌,对好氧反硝化细菌的16S r RNA基因序列进行系统发育分析,并筛选其中的高效好氧反硝化细菌。【结果】分离出260株好氧反硝化菌,经16S rRNA基因序列分析,260株菌分属于2门13科14属的59个种。假单胞菌属(Pseudomonas)为优势细菌属,其次是不动杆菌属(Acinetobacter)、气单胞菌属(Aeromonas)和代尔夫特菌属(Delftia)。筛选到12株高效好氧反硝化细菌菌株,其中8株属于假单胞菌(Pseudomonas spp.),4株为不动杆菌(Acinetobacter spp.)。定量分析发现菌株N15-6-1的反硝化效果较好。对菌株N15-6-1的脱氮条件优化结果显示,在以蔗糖为碳源,温度为30–35℃、C/N=12、静止培养时,反硝化能力较强,其在48 h内硝态氮的去除率达到98.81%,总氮的去除率达96.27%。【结论】滇池存在着较丰富的可培养好氧反硝化细菌,好氧反硝化细菌的分离丰富了好氧反硝化菌的种类,其中的高效脱氮菌株为污染水体或浅层地下水的生物修复提供了初步的候选菌株。     

耐高浓度氨氮的异养硝化好氧反硝化菌株U1的鉴定及其脱氮特性

【背景】城市垃圾渗滤液是一种成分复杂的有机废水,含氮量高,如果未经处理直接排放到环境中会造成严重的环境污染。【目的】筛选可以耐受垃圾渗滤液中高浓度氨氮并高效去除污水中氮素的异养硝化好氧反硝化菌株,为解决垃圾渗滤液的氮素污染提供功能菌株。【方法】从垃圾渗滤液中筛选分离能耐受高氨氮浓度的菌株,通过测定各菌株的脱氮能力,筛选到一株脱氮能力最强的菌株,命名为U1,通过测定16S rRNA基因序列和生理生化特性确定该菌株为铜绿假单胞菌。进一步研究了菌株U1在不同初始氨氮浓度、碳源、转速、初始pH、碳氮比等单因素变量下的脱氮能力,并结合L₉（3⁴）正交试验研究了菌株U1的最佳脱氮条件。【结果】分离出一株铜绿假单胞菌并命名为U1。该菌株的最优脱氮条件为:初始氨氮浓度为1 000 mg/L,红糖和柠檬酸三钠的混合碳源,pH 6.0,C/N为10,转速为130 r/min,菌株U1的最大总氮去除率为64.37%,最大氨氮去除率为76.73%。对于总氮和氨氮含量分别是2 345 mg/L和1 473.8 mg/L的垃圾渗滤液,菌株U1最大总氮去除率为27.86%...     

一株异养型亚硝酸盐氧化细菌的分离及其降解特性的研究

以亚硝酸盐和琥珀酸钠作为惟一氮、碳源从活性污泥中筛选分离一株能够高效氧化亚硝酸盐的硝化菌株,并对其形态学、生理生化及16S rDNA同源性进行分析,在此基础上研究pH、温度、转速、初始亚硝基氮的浓度以及盐浓度对其氧化亚硝酸盐的影响。结果显示,在好氧条件下,该菌株能在12 h内将356.004 mg/L亚硝酸盐降解99.53%。根据形态学特征、生理生化特性以及16S rRNA同源性分析,初步将该菌株鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri),并将其命名为LYS-86。该菌株氧化亚硝酸盐的最适pH8.0-10.0,温度30℃,转速180 r/min,盐浓度1 g/L。当培养基中初始亚硝酸盐浓度为0.5 g/L时,菌株LYS-86的硝化活性最高,随着培养基中初始亚硝基氮浓度的不断提高,菌株LYS-86的硝化活性会不断下降。本研究利用硝化细菌选择性培养基从活性污泥中筛选到了一株异养型亚硝酸氧化菌菌株,该菌株具有高效的硝化活性,为今后该菌株的实际应用及理论研究奠定了基础。     

一株好氧反硝化-异养硝化菌的筛选及脱氮特性研究

针对渗滤液中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮难以转化的问题,从好氧生物反应器填埋场中筛选出一株好氧反硝化菌-异养硝化菌HN,初步鉴定该菌为假单胞菌(Pseudomonas)。通过对不同氮源的生物转化作用研究了HN的脱氮特性,并对其脱氮条件进行了优化。结果表明,在有氧条件下,以硝酸钾为唯一氮源,HN在96 h时对硝酸盐氮的去除率达到95.44%;以硫酸铵为唯一氮源时,HN在60 h时对氨氮的去除率达到85.14%;当碳源为乙醇,碳氮比为7∶1,初始p H为7.5,温度为35℃,接种量为10%时,菌株HN脱氮效率最高。     

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.     

耐冷好氧亚硝酸盐型反硝化细菌的鉴定及脱氮特性研究

旨在对获得的具有耐冷高效去除亚硝酸盐氮和总氮的好氧反硝化细菌进行分类地位及除氮特性研究。结合形态学观察、特异性磷脂脂肪酸检测和16S r RNA基因序列分析,对实验室新分离获得的Y-9菌株进行鉴定,在此基础上,研究了温度、转速、p H、接种量、碳源和亚硝酸盐氮浓度等不同条件对该菌脱氮能力的影响。结果显示,菌株Y-9属于恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),还原亚硝酸盐氮的最适温度为15℃,最佳溶解氧水平对应转速为100 r/min,在该溶解氧水平下15℃、48 h内对亚硝酸盐氮和总氮的去除率高达100%和77.13%,最佳p H为7,100 m L反硝化培养基中最适接种量为1 m L OD600为0.5的菌悬液,碳源为柠檬酸钠,适合治理低浓度的亚硝酸盐氮污染水体,但对高浓度的亚硝酸盐氮具有一定耐受性。Y-9为一株耐冷反硝化细菌,在亚硝酸盐污染的养殖水体,尤其是冷水鱼类养殖水体中具有较大的应用潜力。