河流湖泊中的氨氮污染问题在近年来越发严重,氨氮含量过高导致的系列问题成为河流等水体污染的重要原因之一,水体中氮元素超标不但会引起水体富营养化而且会对人体健康和水环境产生严重影响。生物法处理氨氮对环境友好且有低处理费用以及低有害副产物的优点,这使得生物法在河流氨氮去除中受到广泛应用。传统生物脱氮工艺虽然因其优点得以在污水处理中广泛应用,但其同样存在工艺流程长、成本高、能耗大、占地多和脱氮效果有限等缺点。而随着异养硝化菌的发现,发现了同时具有异养硝化和反硝化性能的菌类,使得硝化过程和反硝化过程在同一反应器和同样培养条件下同步发生成为可能,打破了传统脱氮理论的限制,为生物脱氮理论提供新方法和新途径。异养硝化菌在生物脱氮过程中有着至关重要的作用,由于其超强的环境适应能力、快速的生长繁殖能力以及高效的脱氮率,近年来逐渐成为生物脱氮领域的研究热点。本实验主要研究目的是在南淝河底泥中筛选出具有高效氨化性能、异养硝化性能的土著微生物,研究菌株的脱氮动力学以及脱氮主要影响因素,并将其应用于黑臭水体修复处理中,为土著脱氮菌处理受污染河流水体提供理论依据。本实验采集合肥市南淝河河底10 cm左右底泥沉积物,通过采取富集、划线分离、纯化等手段,经过初步筛选、复筛等步骤,筛选得到具有较强氨化性能和异养硝化性能的菌株,分别命名为AH5和XH3。菌株AH5为革兰氏阴性菌,XH3的革兰氏染色结果则为阳性,通过对菌株XH3菌落形态和菌体形态观察与分析、生理生化分析、16S r DNA序列同源性比较和系统发育分析,结果表明,菌株XH3为枯草芽孢杆菌属(Bacillus subtilis.)。探究菌株脱氮动力学曲线、各因素对脱氮性能的影响以及菌株最佳脱氮条件,氨化菌AH5和硝化菌XH3的实验结果如下:菌株AH5在培养20 h以后达到最大生物量,其氨氮生成率在36 h达到最佳,探究初始p H值、温度、接种量等因素对氨化菌AH5的氨化性能的影响。结果发现菌株AH5氨化作用最佳初始p H值为7,最佳温度为35℃左右,最佳接种量为5%。菌株XH3在培养24 h以后生物量达到最大,氨氮去除率在28 h达到最大,最大氨氮去除率为93.14%,探究碳源、C/N比、初始p H值、温度、接种量、摇床转速等因素对硝菌XH3的硝化性能的影响,最适培养条件是碳源为柠檬酸钠、C/N比=10,接种量5%、温度35℃、p H=8、转速为150-200 r/min。选取菌株XH3研究其对受污染水体中的氨氮去除效果,结果发现将菌株直接投加到河水中培养,菌株XH3虽然能在河水环境中正常生存,但对氨氮去除效率相较培养基环境明显降低,不宜以直接投加的方式加入河水用于处理河水氨氮。随后以逐渐降低外加碳源和氮源浓度的方式对菌株XH3驯化,经过两个驯化周期,菌株XH3对环境中氨氮去除效果有所提升,氨氮残余量为5.02 mg/L,驯化初见成效,但对于实际水体中氨氮去除效果仍不够高效。实验通过筛选得到的菌株XH3具有较强异养硝化性能且对黑臭水体氨氮具有一定转化率,丰富了在利用异养硝化细菌处理实际污染水体脱氮方面的研究,为解决实际污染水体、黑臭水体修复提供理论依据。