异养硝化细菌的分离鉴定及其硝化特性的研究

论文摘要

目前,水体富营养化已成为世界性环境问题,国内外对氮污染的治理日益重视,而生物脱氮技术因其迅速安全倍受青睐。异养硝化作为新型的生物脱氮技术与传统的生物脱氮技术相比在某些方面具有独特优势,成为研究的热点。本论文针对异养硝化菌特点,采用稀释法从稻田土壤中分离筛选出一株高效的异养硝化菌株B9。研究表明,此菌株能利用不同的碳源和氮源生长,但菌株的生长情况各不相同,并且生命周期短、繁殖速度快;可以在含氧量达到4mg/L以上的环境中生长。在含氮废水模拟实验中,当氨氮浓度达到105mg/L、亚硝酸盐浓度达到95mg/L和硝酸盐浓度达到69mg/L时,菌株对氨氮的去除率为53.2%,对亚硝酸盐的去除率达到73.5%,硝酸盐的去除率为89.4%。并且证实菌株在中型偏碱、温度为35℃、溶解氧为4.12mg/L即200r/min、C/N为15的条件下菌株的去氮效果最好。这不仅证实了菌株的异养硝化特性,而且为以后的实验研究提供了依据。经形态检查确认,B9菌株为杆状,革兰氏阳性,有芽孢,是一株芽孢杆菌。将该菌株进行一系列的生理生化试验鉴定为地衣芽孢杆菌。其主要特性为:不能利用乳糖,能液化明胶,能还原硝酸盐,能水解淀粉,分泌细菌素抑制致病菌的生长。在实验室模拟试验的前提下,将菌株接种到养殖污水中,通过7天的培养,最后确定:该分离菌株在接种量为10~7个/ml时,对氨氮的去除率达到54.02%、亚硝酸盐的去除率达到68.42%。因此,进一步证实该分离菌株是一株高效的脱氮菌。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1 养殖水体氮污染及我国氮污染的现状
• 1.1 养殖水体氮污染
• 1.2 我国氮污染现状
• 1.3 养殖水体氮污染的来源
• 2 生物脱氮技术
• 2.1 生物脱氮净水机理
• 2.2 传统的生物脱氮工艺
• 2.3 生物脱氮新工艺
• 3 异养硝化的发现与研究
• 3.1 异养硝化作用的发现及验证
• 3.2 异养硝化作用的代谢途径和生物化学研究
• 3.3 异养硝化微生物的分子生物学研究
• 3.4 异养硝化在污水脱氮中的作用
• 3.5 异养硝化微生物的优势
• 3.6 异养硝化菌的筛选方法
• 4 本课题研究的意义及研究内容
• 第二章 高效异养硝化菌株的筛选
• 1 试验材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 方法
• 1.3 试验用纯培养菌液的制备
• 1.4 菌株特性初步研究
• 2 结果分析
• 2.1 菌株分离结果
• 2.2 菌株的碳源氮源试验结果
• 2.3 异养硝化菌株的生长曲线
• 2.4 菌株生长的最适温度
• 2.5 菌株生长最适pH值
• 2.6 最适接种量
• 2.7 溶解氧对菌株生长情况的影响
• 3.小结
• 第三章 异养硝化细菌脱氮特性的研究
• 1 材料和方法
• 1.1 主要仪器
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 振荡培养试验
• 1.2.2 氨氮脱除效果试验
• 1.2.3 亚硝酸盐脱除效果试验
• 1.2.4 硝酸盐脱除效果试验
• 1.2.5 脱氮影响因素试验
• 2 结果与分析
• 2.1 氨氮去除试验结果
• 2.2 亚硝酸盐去除试验结果
• 2.3 硝酸盐去除试验结果
• 2.4 初始PH值对脱氮效果的影响
• 2.5 温度对脱氮效果的影响
• 2.6 溶解氧对脱氮效果的影响
• 2.7 碳氮比对脱氮效果的影响
• 3 小结
• 第四章 菌株的分类和鉴定
• 1 材料和方法
• 1.1 主要仪器
• 1.2 方法
• 1.2.1 革兰氏染色
• 1.2.2 芽孢染色
• 1.2.3 菌株的生理生化鉴定
• 1.2.4 蛋白酶、淀粉酶的测定
• 1.2.5 细菌素的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 菌落特征
• 2.2 形态特征及染色结果
• 2.3 生理生化特征
• 2.4 菌株鉴定
• 2.5 产酶和产细菌素能力的初步比较
• 3 小结
• 第五章 与地衣芽孢杆菌A9的净化养殖水体的对比试验
• 1 材料
• 2 方法
• 2.1 2株芽孢杆菌产细菌素能力的初步比较
• 2.2 芽孢杆菌对养殖污水的净化作用试验
• 3 结果与分析
• 3.1 供试菌株在养殖污水中产细菌素的比较
• 3.2 试验菌株对养殖污水的作用情况
• 3.2.1 供试菌株对养殖污水中氨氮的降解情况
• 3.2.2 供试菌株对养殖污水中亚硝酸盐氮的降解情况
• 3.2.3 养殖污水中COD的变化情况
• 3.2.4 养殖污水中PH值的变化情况
• 4 小结
• 第六章 讨论与建议
• 1 讨论
• 1.1 脱氮微生物对养殖水域氮污染修复的应用前景
• 1.2 供试菌株除氮能力的作用特征
• 1.3 结论
• 2 后续研究建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介