三株異養(yǎng)硝化細(xì)菌的分離、特征及其對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水脫氮作用研究.pdf

1、氮元素是水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中較常見的一種限制初級(jí)生產(chǎn)力的營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖影響巨大。養(yǎng)殖水體中積累的氨氮和亞硝態(tài)氮對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖生物可造成巨大危害，其影響不容忽視。本論文圍繞水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水生物脫氮這一主題，對(duì)異養(yǎng)硝化微生物的分離及其脫氮性能、亞硝酸還原酶基因的克隆及其工程菌構(gòu)建等多個(gè)方面展開了研究，結(jié)果分述如下：
　　 (1)異養(yǎng)硝化菌的分離及其氨氮去除能力的測(cè)定
　　 從杭州四堡污水處理廠活性污泥中篩選得到3株異養(yǎng)硝化菌株。菌株

2、ZY-1、ZY-2、ZY-3分別鑒定為彎曲芽孢桿菌(Bacillus flexus)、蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)及銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。3株異養(yǎng)硝化菌對(duì)氨氮和總氮都有較好的去除能力，且在去除過程中只有少量氧化氮積累，具有進(jìn)一步研究利用的價(jià)值。
　　 (2)三株異養(yǎng)硝化菌的脫氮特性研究
　　 菌株ZY-1、ZY-2和ZY-3在好氧條件下對(duì)亞硝態(tài)氮具有非常好的去除效率

3、，48 h內(nèi)基本能將65 mg/L的亞硝態(tài)氮完全去除，對(duì)總氮的去除率也分別達(dá)到84.83％、83.42％和92.22％。將3株菌接入含有硝態(tài)氮的培養(yǎng)基中進(jìn)行厭氧培養(yǎng)，結(jié)果顯示，菌株ZY-1、ZY-2和ZY-3具有較強(qiáng)的反硝化能力，72 h內(nèi)的硝態(tài)氮去除率分別為99.42％，99.31％和96.26％。結(jié)合3株菌對(duì)3種不同形式的氮的去除能力，推測(cè)菌株ZY-1、ZY-2和ZY-3具有同步硝化－反硝化能力，其脫氮途徑為：NH4+→NH2OH→

4、NO2-→NO3-→NO2-→NO→N2O→N2。
　　 菌株ZY-1在好氧條件下的氨氮去除能力稍遜于其他2株異養(yǎng)硝化細(xì)菌。對(duì)其脫氮條件包括培養(yǎng)基起始pH、接種量、搖床轉(zhuǎn)速、培養(yǎng)溫度等優(yōu)化后，菌株ZY-1生長(zhǎng)能力和脫氮能力都得到了大幅度提高。
　　 (3)亞硝酸還原酶基因脫氮工程菌的構(gòu)建及應(yīng)用
　　 利用生物工程手段，將菌株ZY-3內(nèi)的亞硝酸還原酶編碼基因(nirS)轉(zhuǎn)移至E.coli BL21中并成功進(jìn)行了表達(dá)