【摘 要】
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硝酸盐NO3--N是一种在工业废水和生活污水中均广泛存在的氮污染物,水体中NO3--N含量超标,对环境和人体健康都会造成很大伤害。Zn是一种广泛应用的重金属,大范围存在于含氮废水中,养殖、冶炼、化肥等多种工业都有涉及。但当前,有关Zn（Ⅱ）如何影响好氧反硝化过程中微生物细胞的代谢过程以及相关功能基因表达情况的研究还较少,因此,本课题筛选一株好氧反硝化菌,经鉴定为不动杆菌Acinetobacter,
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硝酸盐NO3--N是一种在工业废水和生活污水中均广泛存在的氮污染物,水体中NO3--N含量超标,对环境和人体健康都会造成很大伤害。Zn是一种广泛应用的重金属,大范围存在于含氮废水中,养殖、冶炼、化肥等多种工业都有涉及。但当前,有关Zn（Ⅱ）如何影响好氧反硝化过程中微生物细胞的代谢过程以及相关功能基因表达情况的研究还较少,因此,本课题筛选一株好氧反硝化菌,经鉴定为不动杆菌Acinetobacter,命名为JR-142,研究了Zn（Ⅱ）浓度对其生理活性,尤其是反硝化代谢特性的影响。主要结果如下:（1）优化了最佳活性条件,发现在以琥珀酸钠为碳源,C/N为6,p H为7.0,温度30℃,转速为180 rpm的条件下,好氧反硝化活性最高。（2）探究了不同Zn（Ⅱ）浓度对好氧反硝化的影响。当Zn（Ⅱ）浓度低于0.1 m M时,对菌株的生长及好氧反硝化作用有促进作用,当Zn（Ⅱ）浓度达到0.6 m M时,对菌株JR-142产生明显的抑制作用。重点分析了0.05 m M及0.8 m M的Zn（Ⅱ）浓度对反硝化效率以及对细胞形态的影响:当Zn（Ⅱ）浓度为0.05 m M时,对菌株的生长及好氧反硝化速率有促进作用;当Zn（Ⅱ）浓度为0.8 m M时,菌株的生长及反硝化速率均受到抑制。0.05 m M的Zn（Ⅱ）对菌株的细胞形态并未有明显影响,而0.8 m M的Zn（Ⅱ）可以抑制细胞的生长。（3）明晰了不同Zn（Ⅱ）浓度条件下,细胞特征活性酶—硝酸盐还原酶NR和亚硝酸盐还原酶Ni R的活性变化情况,分析了不同活性同关键酶的编码基因nap A和nir S的相对表达量之间的规律:酶活及nap A、nir S基因表达定量分析结果显示,0.05 m M处理组的硝酸盐还原酶NR、亚硝酸盐还原酶Ni R活性均高于对照组,而0.8 m M处理组则低于对照组;在24 h及32 h时,0.05 m M Zn（Ⅱ）处理组中,细胞的关键好氧反硝化基因nap A及nir S的相对表达量也显著高于对照组,0.8 m M处理组则显著低于对照组,这进一步说明0.05 m M Zn（Ⅱ）可以促进好氧反硝化过程,而0.8 m M Zn（Ⅱ）则会对反应产生抑制。本文探究并系统分析了Zn（Ⅱ）浓度对不动杆菌Acinetobacter sp.JR-142生长繁殖以及和在重金属锌离子存在的情况下影响好氧反硝化生理活性的影响,为后续硝酸盐-重金属复合污染废水的生物处理技术提供了数据指导。
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