水体氨化细菌的分离鉴定及特性研究

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对水体富营养化现象国内外学者开展了大量研究,主要集中在无机氮磷的转化及去除等方面,而对于有机氮在水体氮素循环中的作用缺乏有效认识,对能利用转化有机氮的氨化细菌研究较少。但随着富营养化的水体越来越多,藻类水华爆发越来越频繁,大量藻类死亡分解后释放的有机氮如何快速被转化为氨氮然后通过硝化-反硝化作用移出水体,是亟需解决的问题,如何快速去除水体中氮素已经成为相关领域的研究热点。本课题是基于氨化细菌在氮素循环中的作用,希望能从自然水体中富集、分离到能快速转化有机氮的高效氨化细菌,能在富营养化水体中发挥作用。本文利用氨化细菌转化有机氮的特性,建立藻细胞残体模型,对富营养化水体中的氨化细菌进行了富集、分离、筛选及其特性的研究,主要实验结果如下:1.利用富集氨化细菌培养基,对不同的环境样品进行富集驯化一个月,平板划线分离得到100株细菌,均有氨化能力。采用氨氮的生成量为检测指标,用藻细胞残体模型筛选到1株对藻残体降解率高氨化能力较强的菌株BH11。2.对BH11菌,进行生理生化和16SrDNA序列分析,鉴定该菌为戴尔福特菌属食酸代尔夫特菌(Delftia acidovorans),革兰氏染色为阴性,单菌落乳白色、边缘完整、圆形、表面湿润,凸起。该菌属是1999年新建菌属,有很多特性值得深入研究。3.针对氨化能力较强的细菌BH11进行了氮素转化特性的研究。结果显示,该菌能够高效降解水华微囊藻(Microcystis flos-aquae, PCC7806)细胞残体,在28℃,200r/min,黑暗条件下,培养3d对藻细胞残体的降解率达到37.26%,平均氨化速率达0.591mg·L-1·h-1。进一步研究表明:该菌同时具有异养硝化和好氧反硝化能力,28℃,200r/min,分别培养6d对NH4+-N(100mg/L)的转化率达到79.609%,平均硝化速率0.553mg·L-1·h-1,NO3--N (100mg/L)的转化率达到100%,平均反硝化速率0.694mg·L-1·h-1,食酸戴尔福特菌BH11可以快速降解藻细胞残体,同时具有氨化、异养硝化、好氧反硝化特性,其在富营养化水体治理中具有极好的应用前景。4.另外针对食酸代夫特菌的其他特性研究,发现菌株BH11有降解苯胺的特性。结果显示,BH11在28℃,200r/min对初始浓度为500mg/L、100mg/L苯胺的降解率分别是:45.589%,75.768%,培养20d后苯胺残留量分别为272.055mg/L、24.232mg/L,显示出一定的降解环境有毒物苯胺的能力。
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