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氮素是导致水体富营养化的一类重要污染物,在养殖水体富营养化中表现尤为突出。过量氮素化合物的积累已成为水产养殖中鱼、虾等致病的重要因素,特别是亚硝酸盐与胺类物质结合可形成具有强烈致癌作用的亚硝胺。近年来,国内外的不少研究和报道已充分证明好氧反硝化菌的存在,为好氧条件下进行生物脱氮提供了崭新的思路。本文通过紫外线诱变提高好氧反硝化菌株的反硝化效率,进而研究其反硝化特性,最后将诱变的高效反硝化菌株用于养殖水体的脱氮处理,以期为富营养化养殖水体的净化提供有应用价值的菌株。本文采用紫外诱变法对好氧反硝化菌A762进行诱变处理,根据显色圈大小(G)与菌落直径(C)之比初筛得到8株突变菌,再根据脱氮效果从中筛选出一株TN去除率最高的突变株B25,并对其好氧反硝化性能进行了研究。结果显示:96h后,在好氧条件下相对于原菌株A762,菌株B25具有更好的生长优势,对NO3--N去除率达到90%以上,远高于原菌的22.201%,且能短时间内去除积累的亚硝态氮,TN去除率提高到84.627%,比原菌株A762提高了60.071%。在反硝化过程中,培养液pH值逐渐上升,而氧化还原电位(ORP)逐渐降低。进一步研究了菌株A762及B25在不同浓度亚硝态氮条件下的反硝化能力。结果表明:不同亚硝酸盐浓度条件下B25的生长优势较为明显且具有更强的反硝化能力。当亚硝酸盐浓度为0.069g/L时,5d后A762和B25的亚硝态氮去除率都达到100%,没有显著差别。而当亚硝酸盐浓度为0.138g/L和0.207g/L时,5d后B25的亚硝态氮去除率接近100%,而A762的亚硝态氮去除率分别只有72.811%和33.333%。同时,通过单因素试验及正交试验考察了理化因子对A762和B25生长及反硝化能力的影响。结果表明:不同理化因子对A762和B25的生长及反硝化能力的影响存在一定差异,但B25的生长及反硝化能力普遍优于A762,此外盐度对A762和B25的生长及反硝化能力有非常显著的影响。这可能与此菌来源于海水环境有关,其生长及反硝化能力需要一定的盐度。正交试验结果表明,A762及B25在9组正交试验中有6组实验都会产生一定的亚硝态氮积累,但是B25得亚硝态氮积累量显著低于A762。将A762及B25接种养殖废水中,检验其在实际养殖水体中的脱氮效果。发现A762及B25对胰蛋白胨具有较强的依赖性;在加入0.25g/L胰蛋白胨的情况下,菌株A762和B25都能显著降低养殖水体中硝态氮及亚硝态氮的含量,其中B25的降解效果更为明显,4d后其硝态氮及亚硝态氮去除率分别达到21.790%和48.741%。综上所述,本文运用紫外诱变的方法有效地提高了好氧反硝化菌株中硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶的活性,提高了菌株的好氧反硝化脱氮能力,为水产养殖废水脱氮处理提供了理论依据,具有一定的应用价值。