不同pH条件活性污泥亚硝酸细菌的分离、初步鉴定及氨氧化特性

论文摘要

亚硝酸细菌催化氨氮氧化的硝化作用是氮循环的关键步骤,也是现代污水处理厂生物处理氨氮废水的重要环节。自然状况下的化能无机自养亚硝酸细菌具有生长速率低、生物量小和对pH、NaCl、氨氮浓度等环境因子敏感等生理特点。其中pH值与废水中的游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）的浓度相关,是影响脱氮的重要因素。本文在实验室条件下通过控制好氧污泥驯化的pH值,使目的菌株不断增殖,逐渐成为优势菌株,然后对驯化污泥中的亚硝酸细菌进行分离培养和研究。通过定性检测亚硝酸的生成进行筛选,分别在各个pH条件下分离得到了一株亚硝酸细菌。本文对这6株细菌进行了初步鉴定,并研究了其氨氧化特性。研究结果表明:（1）驯化后的活性污泥在相应pH条件下具有氨氧化能力,均有亚硝酸细菌的生长。（2）根据形态及生理生化实验将分离得到6株细菌鉴定为亚硝酸球菌属（Nitrosococcus）。（3）通过对各菌株进一步的研究,表明在pH为5和6条件下筛选出来的菌株AOBpH5和AOBpH6对pH有较为广泛的适应性,在pH条件为9和10条件下筛选出来的菌株AOBpH9和AOBpH10对碱性条件有较强耐受性,而在pH条件为7和8条件下筛选出来的菌株AOBpH7和AOBpH8则只在中性和弱碱性条件下氨氧化能力较好。（4）AOBpH5在NaCl浓度为5g/L时氨氧化能力最强,并且较高氨氮浓度促进细菌的氨氧化能力升高:AOBpH6的最适NaCl浓度为20g/L,最佳氨氮初始浓度为50mg/L;AOBpH7在较高NaCl浓度和NH4+-N起始浓度下有利于细菌的氨氧化能力的提高;AOBpH8其氨氧化能力随NaCl浓度和NH4+-N起始浓度升高而增加;AOBpH9在NaCl浓度为5g/L时氨氧化能力最强,并且较高氨氮浓度促进细菌的氨氧化能力升高;AOBpH10在碱性环境条件下有较为广泛的适应性最佳NaCl浓度和NH4+-N起始浓度分别在10g/L和20mg/L。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 研究背景
• 1.2 氮素的来源及危害
• 1.3 氮素的污染处理方法
• 1.4 亚硝酸细菌及其氨氧化作用
• 1.4.1 亚硝酸细菌研究进展
• 1.4.2 亚硝酸细菌的生物类群
• 1.4.3 亚硝酸细菌氧化氨的机制、相关酶类及基因
• 1.4.4 亚硝酸细菌在生物脱氮方面的应用
• 1.5 本研究的目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 好氧活性污泥驯化
• 2.2.2 污泥氨氧化能力测定
• 2.2.3 污泥中亚硝酸细菌计数（MPN法）
• 2.2.4 亚硝酸细菌的分离
• 2.2.5 亚硝酸细菌的分类鉴定
• 2.2.6 环境因子对筛选菌株氨氧化能力的影响
• 3 结果与分析
• 3.1 好氧活性污泥的驯化
• 3.1.1 不同pH条件驯化后污泥特性
• 3.1.2 污泥中亚硝酸细菌的计数
• 3.2 亚硝酸细菌的分离
• 3.3 环境因子对分离菌株氨氧化活力的影响
• 3.3.1 环境因子对分离菌株 AOBpH5氨氧化活力的影响
• 3.3.2 环境因子对分离菌株 AOBpH6氨氧化活力的影响
• 3.3.3 环境因子对分离菌株 AOBpH7氨氧化活力的影响
• 3.3.4 环境因子对分离菌株 AOBpH8氨氧化活力的影响
• 3.3.5 环境因子对分离菌株 AOBpH9氨氧化活力的影响
• 3.3.6 环境因子对分离菌株 AoBpH10氨氧化活力的影响
• 4 结论
• 4.1 好氧活性污泥不同pH条件驯化
• 4.2 亚硝酸细菌的分离及初步鉴定
• 4.3 环境因子对分离菌株氨氧化活力的影响
• 4.3.1 pH对分离菌株氨氧化活力的影响
• 4⁺-N初始浓度对分离菌株氨氧化活力的影响'>4.3.2 NaCl和NH₄⁺-N初始浓度对分离菌株氨氧化活力的影响
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间论文发表