厭氧氨氧化細(xì)菌在有機(jī)碳源條件下的非氨氧化特性研究.pdf

1、厭氧氨氧化技術(shù)是一種新型生物脫氮技術(shù)，厭氧氨氧化反應(yīng)是在厭氧條件下，以NH4+為電子供體，NO2-為電子受體，生成N2的一種生化反應(yīng)。能夠發(fā)生厭氧氨氧化反應(yīng)的細(xì)菌被稱(chēng)為厭氧氨氧化細(xì)菌。長(zhǎng)期以來(lái)，人們認(rèn)為厭氧氨氧化細(xì)菌是一種嚴(yán)格的自養(yǎng)菌，但近三年來(lái)有文獻(xiàn)報(bào)道厭氧氨氧化細(xì)菌能夠利用有機(jī)物。本文在總結(jié)文獻(xiàn)資料和課題組前人研究成果的基礎(chǔ)上，對(duì)厭氧氨氧化細(xì)菌在有機(jī)碳源作用下發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。本文主要內(nèi)容如下： 一以CSTR(完

2、全混合連續(xù)流)反應(yīng)器接種硝化污泥為種泥啟動(dòng)厭氧氨氧化反應(yīng)，成功培養(yǎng)出具有厭氧氨氧化活性的富集培養(yǎng)物。將培養(yǎng)得到的厭氧氨氧化富集培養(yǎng)物中的優(yōu)勢(shì)菌進(jìn)行了分子生物學(xué)鑒定，證明是一種新的厭氧氨氧化細(xì)菌。 二以不同濃度的葡萄糖為碳源，研究有機(jī)碳源條件下，厭氧氨氧化富集培養(yǎng)物的代謝途徑。低濃度(0.5mM)的葡萄糖對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)有促進(jìn)作用，高濃度(大于1 mM)能抑制厭氧氨氧化反應(yīng)，使富集培養(yǎng)物發(fā)生反硝化和硫酸鹽還原反應(yīng)。添加抑制劑實(shí)驗(yàn)

3、的結(jié)果證實(shí)發(fā)生的反硝化反應(yīng)和硫酸鹽還原反應(yīng)不是反硝化細(xì)菌和硫酸鹽還原菌造成的。掃描電鏡實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)富集培養(yǎng)物在發(fā)生反硝化和硫酸鹽還原反應(yīng)后，細(xì)菌種群沒(méi)有明顯變化。活性恢復(fù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)在發(fā)生反硝化反應(yīng)和硫酸鹽還原反應(yīng)后，厭氧氨氧化富集培養(yǎng)物能夠恢復(fù)厭氧氨氧化活性。由此得出結(jié)論，本文中厭氧氨氧化細(xì)菌在有機(jī)碳源條件下能夠發(fā)生反硝化反應(yīng)和硫酸鹽還原反應(yīng)。初步研究顯示，厭氧氨氧化細(xì)菌發(fā)生反硝化反應(yīng)的葡萄糖需要量為2.57g葡萄糖儋亞硝態(tài)氮。

4、 三考察其他不同有機(jī)碳源對(duì)厭氧氨氧化富集培養(yǎng)物的影響，探討在這些有機(jī)碳源條件下厭氧氨氧化富集培養(yǎng)物的代謝途徑。結(jié)果如下：甲醇完全抑制了厭氧氨氧化反應(yīng)。甲酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽在低濃度下對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)沒(méi)有太大影響，在高濃度下能完全抑制厭氧氨氧化活性，使厭氧氨氧化富集培養(yǎng)物發(fā)生反硝化反應(yīng)，但未使厭氧氨氧化細(xì)菌發(fā)生硫酸鹽還原反應(yīng)。低濃度的乳酸鹽對(duì)厭氧氨氧化反應(yīng)沒(méi)有太大影響，高濃度的乳酸鹽能使厭氧氨氧化富集培養(yǎng)物發(fā)生反硝化反應(yīng)和硫酸鹽還原反應(yīng)。