随着经济与社会发展,我国水污染问题越来越严峻。对于低碳氮比城市污水的处理,为了取得较好的脱氮效果,需要对系统补充碳源,因此,碳源的选择非常重要。纤维素类固体碳源具有成本低、来源广泛、可重复利用等优点,为了强化其释碳能力,本实验筛选2株纤维素降解菌对以玉米芯为代表的固体碳源进行释碳能力的影响研究。以常年堆积枯枝腐叶的河边泥土以及菜园腐质土为样品,通过富集培养、刚果红培养基鉴定、滤纸降解率测定、摇瓶复筛以及测定初始酶活(CMCase)筛选出两株高效降解纤维素细菌N2、M8,并进行了分子生物学鉴定:N2为芽胞杆菌属(Lysinibacillus fusiformis),M8为葡萄球菌属(Staphylococcus sciuri)。纤维素降解菌一般通过产生纤维素酶与纤维素发生酶促反应进行降解作用。本文在筛菌后对影响L.fusiformis、S.sciuri产酶条件的因素进行研究。结果表明,在培养基碳源为麸皮的情况下,两株菌种产酶活性较高;当培养基氮源分别为蛋白胨和酵母粉时,对L.fusiformis和S.sciuri的产生的酶活有良好的提升作用;L.fusiformis和S.sciuri产酶的最适温度分别为20℃和25℃,且二者产酶适应温度范围较广;培养基初始pH为7.5时,L.fusiformis的产酶活力值高于其他情况,对于S.sciuri来说,培养基最适初始pH为6.5,通常调节培养基pH在6~8范围内都有益于酶促反应的发生。金属离子对菌种产酶活动的影响说明,不同的金属离子对两种菌株的产酶影响存在差异性,在浓度适当的情况下,对L.fusiformis来说,Zn2+和Fe2+都对其酶促反应有激活作用,Ca2+几乎不会影响其产酶活动,Mg2+对酶促反应有抑制作用;对S.sciuri来说,Fe2+和Zn2+都可以作为酶促反应激活剂且作用明显,而Mg2+和Ca2+均对酶促反应无太大影响。实验选择玉米芯与L.fusiformis稀释菌液进行静态释碳实验,对反应前后玉米芯进行扫描电镜观察,同时对浸出液进行三维荧光光谱分析,确认纤维素降解菌对玉米芯的释碳能力、释碳速率和释碳时间的影响。结果表明:一定浓度的纤维素降解菌对玉米芯碳源的缓释释碳作用有增强效果,同时可根据浓度调控玉米芯释碳速率,延长释碳时间。通过设计CASS工艺小试系统,研究了纤维素降解菌在反应器中对固体碳源释碳性能的提升以及对反应器出水的影响,结果表明反应器出水质量得到提升,证明纤维素降解菌具有应用于生物反硝化技术工程中的潜力。