深海沉积物高效脱氮菌筛选分离及其脱氮特性研究

【背景】深海海域具有高压、低温、无光等环境条件,蕴含着丰富而独特的微生物资源。【目的】从深海沉积物中定向分离、筛选脱氮效率高的好氧脱氮菌株资源,并揭示其脱氮特性,为开发水体脱氮微生物技术提供物质基础。【方法】以东太平洋、南大西洋、西南印度洋共10个站位的深海沉积物为研究材料,在28°C下使用无机氮源连续进行两轮富集培养,然后定性筛选可以脱除氨氮、亚硝态氮和硝态氮的菌株,并通过形态学和16S rRNA基因序列分析进行初步分类鉴定;对优选得到的功能菌株,分别采用以氨氮、亚硝态氮、硝态氮为唯一氮源的培养基定量研究其生长和脱氮性能。【结果】从10份大洋深海沉积物样品中共分离得到49株好氧反硝化菌,其中3株在有氧条件下反硝化效率较高,分别命名为Pseudomonassp.G111、Pseudomonassp.G112和Dietziamaris W023a,其中菌株G111和G112与模式菌株博岑假单胞菌Pseudomonas bauzanensis BZ93T的16S rRNA基因序列相似度为99.2%,菌株W023a与模式菌株海洋迪茨氏菌DietziamarisATCC35013T的16SrRNA基因序列相似度为99.9%。菌株G111、G112和W023a培养48h后,对氨氮的脱除率分别为98.0%、85.2%和97.6%;对亚硝态氮的脱除率分别为71.9%、67.5%和34.7%;对硝态氮的脱除率分别为66.0%、52.6%和56.3%。菌株G111、G112和W023a均为异养硝化-好氧反硝化菌,可通过好氧反硝化作用将亚硝态氮和硝态氮还原为含氮气体,也可通过异养硝化-好氧反硝化作用将氨氮转化为含氮气体。【结论】从深海沉积物中分离筛选得到3株高效好氧反硝化菌,所获得的菌株在水体净化、污水处理、生态系统修复等领域具有应用潜力。     

一株脱氮细菌鉴定及其效果研究

针对传统人工湿地治理污染河湖水工艺中存在的脱氮效率低、环境安全性差等问题，从污水处理厂生化池污泥中分离纯化获得菌株TY（CGMCC1.18865，该菌种已于2020年在中国普通微生物菌种保藏中心入库），通过配水试验，验证菌株脱氮特性，并进一步以火山岩为填料，采用湿地模拟系统装置对比附配TY菌的湿地系统与传统湿地系统对污染水体的脱氮效果的差异；通过16S rRNA基因序列分析，鉴定获得的菌株TY，同时对其表现出的反硝化作用进行分析研究。结果表明：分离获得的TY菌株为假单胞菌属（Pseudomonas sp.），配水试验中对氨氮和总氮的去除率分别为84.2%和93.6%。通过对模拟湿地系统出水氨氮、总氮和化学需氧量（COD）监测，发现30 d平均去除率分别可提升至94.3%、88.0%和82.3%，较传统湿地分别提高27.9%、28.8%和7.3%。研究表明，TY菌脱氮过程中有少量的硝态氮和亚硝态氮的积累，可降低对环境的不利影响、有利于脱氮反应连续进行，从而提高人工湿地脱氮效率，具有进一步探究的前景。     

固体发酵法固定工业废水处理优势菌的研究

为实现优势菌种的工程应用,由焦化废水处理站污泥筛选优势好氧菌A和兼性厌氧菌F,使用谷壳g、豆皮d为载体,采用固体发酵法进行固定化产品制备。初步研究表明固体发酵法固定菌种具有可行性,主要调控因素有温度、初始含水率、工业废水比例、pH、通风量和发酵时间。以pH8．0、温度好氧菌30℃（兼性厌氧菌35℃）、接种量1mL茴液儋田定化载体,初始含水量80％,固体发酵时间5d,低于60℃鼓风干燥,制备固定化产品。保存三个月,谷壳固定化产品好氧菌八的硝化能力和兼性厌氧菌R的反硝化能力不随保存时间的延长而改变;豆皮固定化产品氏、Fd降解能力随保存时问延长下降12％左右。以实验室岔／O工艺系统验证固定化产品处理焦化废水效果,缺氧池中无NO3-N积累,反硝化作用明显。氐和气对氰化物的去除率均达99％以上;对苯酚的去除效果气（98．84％）优于氏（79．6％）;但对NH4＋-N的去除率氏（75．46％）优于Ag（62．55％）。     

Solid fermentation by fixed dominant bacteria for industrial wastewater

为实现优势菌种的工程应用,由焦化废水处理站污泥筛选优势好氧菌A和兼性厌氧菌F,使用谷壳g、豆皮d为载体,采用固体发酵法进行固定化产品制备.初步研究表明固体发酵法固定菌种具有可行性,主要调控因素有温度、初始含水率、工业废水比例、pH、通风量和发酵时间.以pH 8.0、温度好氧菌30℃(兼性厌氧菌35℃)、接种量1mL菌液/g固定化液体,初始含水量80％,固体发酵时间5d,低于60℃鼓风干燥,制备固定化产品.保存三个月,谷壳固定化产品好氧菌Ag的硝化能力和兼性厌氧菌Fg的反硝化能力不随保存时间的延长而改变;豆皮固定化产品Ad、Fd降解能力随保存时间延长下降12％左右.以实验室A2/O工艺系统验证固定化产品处理焦化废水效果,缺氧池中无NO3 - -N积累,反硝化作用明显.Ad和Ag对氰化物的去除率均达99％以上;对苯酚的去除效果Ag(98.84％)优于Ad(79.6％);但对NH4+ -N的去除率Ad (75.46％)优于Ag (62.55％).     

纳米颗粒对耐冷脱氮菌及其脱氮过程的毒害调控研究进展北大核心

生物脱氮具有经济高效、绿色环保的特点,在废水处理中具有广阔前景;目前在废水处理工艺中脱氮效果较好的微生物大部分为嗜温菌,这类菌在低温条件下的脱氮效率会受到强烈抑制,而耐冷脱氮菌可有效抵抗低温环境并进行高效脱氮,逐渐引起了研究者们的重视。其次,纳米颗粒(nanoparticles,NPs)在生物学、农学、医药等领域的应用日渐广泛,但在生产、储存和使用含NPs产品的过程中,不可避免地会向水和土壤环境释放NPs,在水环境中,NPs的大量积累会阻碍微生物的脱氮过程,也对废水处理提出了新的挑战,成为公众日益关注的环境问题和研究热点。当前,有部分研究已关注于耐冷菌的脱氮过程、NPs对耐冷菌脱氮过程的毒害作用及减毒措施。基于此,本篇文章将阐述耐冷菌的耐冷机理与脱氮过程,阐明NPs对耐冷菌脱氮过程的毒害作用与减毒调控措施,为低温环境下采用微生物处理含有NPs的氮污染废水提供理论依据。