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前期研究膜生物反应器过程中分离得到一株具有脱氮能力的菌株,经16S rRNA鉴定后,命名为Providencia rettgeri strain YL,对Providencia rettgeri strain YL进行脱氮研究时发现,该菌株能够利用有机碳或有机氮作为碳源和氮源,在好氧条件下不仅仅完成硝化过程,而且产生氮气。Providencia rettgeri strain YL所完成的不仅仅是硝化过程,而是从氨态氮氧化一直到氮气生成的一个完整的生物脱氮过程,将该过程称作异养脱氮。即存在一些特殊的同时具有异养硝化和好氧反硝化功能的细菌,能够利用有机碳源或利用有机氮作为碳源和氮源,在好氧条件下通过不同于传统硝化和反硝化的途径,实现直接把氨转化为最终气态产物。本论文以国家自然科学基金项目(No.20676078)为背景,系统考察了Providencia rettgeri strain YL的生长条件,通过对Providencia rettgeri strain YL代谢氯化铵过程中中间产物和硝化过程中关键酶的研究,初步探索了其脱氮途径,旨在为探索Providencia rettgeri strain YL脱氮机制打下基础。主要研究结果如下:研究了Providencia rettgeri strain YL对不同碳氮源的利用情况,其中在葡萄糖和氯化铵组成的培养基中生长最好。研究了温度、pH值、摇床转速和微量元素对Providencia rettgeri strain YL脱氮效果的影响,温度为30℃、pH值为7.0、摇床转速为120r/min时具有最佳的脱氮效果,微量元素Mg2+最有利于Providencia rettgeri strain YL的生长和脱氮。在Providencia rettgeri strain YL代谢氯化铵时,反应体系中检测到了羟胺、亚硝态氮、硝态氮以及氮气。在Providencia rettgeri strain YL代谢氯化铵中途加入NO2--N时,NO2--N浓度会立刻降低,但是NO3--N没有累积,Providencia rettgeri strain YL可以将NO2--N代谢转化。在Providencia rettgeri strain YL代谢氯化铵中途加入NO3--N时,NO3--N浓度会立刻降低,并且NO2--N出现累积,Providencia rettgeri strain YL可以将NO3--N代谢转化。利用超声波破碎法对异养脱氮菌Providencia rettgeri strain YL进行破碎,单因素试验结果标明:超声波输出功率为300W,工作次数越多,工作/间歇4/5秒,菌液OD600在1.50左右时,A280增长率在各自工作条件下最高。正交试验结果表明最佳工作条件为:菌液OD6001.996,工作次数70次,工作/间歇5/5秒,功率400W。在对Providencia rettgeri strain YL羟胺氧化酶活性测试时,检测到羟胺浓度的降低,在酶粗提液中存在羟胺氧化酶。在Providencia rettgeri strain YL羟胺氧化酶反应后产物的测试中,反应体系中检测到亚硝态氮、硝态氮。在Providencia rettgeri strain YL硝酸还原酶活性性测试时,检测到硝态氮浓度的降低,在酶粗提液中存在硝酸还原酶。根据所有实验结果,并参考Richardson等的异养硝化细菌脱氮假想途径,推测Providencia rettgeri strain YL的脱氮途径可能是:NH4+-N转化成为NH2OH、NH2OH转化为NO2--N,随后转化为气态氮,在过程中存在NO2--N与NO3--N的相互转化,并和一些影响因素有关。