低溫沖擊對異養(yǎng)硝化—好氧反硝化菌HN-02的影響研究.pdf

1、硝化細(xì)菌最適生長溫度為25～30℃，對溫度非常敏感。一旦溫度下降低于10℃，硝化細(xì)菌會進(jìn)入休眠狀態(tài)，低于4℃時(shí)，則基本喪失新陳代謝能力，而我國北方大部分地區(qū)長年處于低溫條件下，平均溫度在5℃左右，導(dǎo)致低溫污水深度處理難以達(dá)標(biāo)。
　　本文的研究對象是一株同時(shí)具有異養(yǎng)硝化和好氧反硝化功能的菌株HN-02，它克服了傳統(tǒng)脫氮中自養(yǎng)硝化菌生長慢、世代時(shí)間長、脫氮效果不佳等缺點(diǎn)，更適合本實(shí)驗(yàn)低溫沖擊對生長、脫氮性能的影響與抗氧化酶活響應(yīng)機(jī)理研

2、究。
　　本文的主要內(nèi)容如下:考察在驟降、漸降條件下異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌HN-02的生長速率與脫氮速率的變化規(guī)律，以及低溫下抗氧化酶體系(SOD、CAT、POD)消除有害自由基的響應(yīng)機(jī)制;低溫馴化前后的HN-02的各指標(biāo)變化對比與分析，以期為低溫硝化效果的提高以及技術(shù)研究提供參考;總結(jié)低溫實(shí)驗(yàn)成果，探究低溫條件下優(yōu)化HN-02脫氮水平的調(diào)控技術(shù)與方法。研究結(jié)果表明:
　　(1)異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌HN-02在驟降條件下，生

3、長速率及氨氮去除率均隨著溫度的降低而減小。6h時(shí)30℃下HN-02的氨氮降解完全，此時(shí)5℃較30℃下HN-02的生長速率降低了36％，驟降對HN-02的生長與脫氮速率有一定的抑制。5℃、10℃、15℃三個(gè)低溫的驟降過程中，超氧歧化酶SOD和過氧化氫酶CAT水平均高于中溫條件，最大SOD活性比30℃下分別高6.865 U/mg、3.228 U/mg、8.894 U/mg，最大CAT活性較30℃增加了3.81、3.91、3.84倍，驟降更容

4、易誘導(dǎo)SOD和CAT活性的提高，且低溫下SOD和CAT發(fā)揮的抗氧化作用比中溫的要大。綜合抗氧化酶酶活變化曲線圖，推測出10℃可能為調(diào)控抗氧化酶酶活的臨界溫度。
　　(2)漸降條件下HN-02生長、脫氮速率均小于驟降效果，溫度漸降對HN-02的影響大于驟降，抑制程度更強(qiáng)，部分可能是由HN-02的溫度滯后性造成的。漸降過程中，僅10-5℃對HN-02的SOD酶活影響最大，推測5～10℃為漸降過程中抗氧化酶SOD變化的臨界范圍。而過氧化

5、物酶POD和過氧化氫酶CAT的變化規(guī)律均以20-15℃為界限分為兩種，高于這個(gè)范圍POD和CAT活性隨溫度的降低而減少，低于這個(gè)范圍則POD和CAT活性隨溫度的降低而增加。漸降過程中溫度低于15℃不僅是一種脅迫，還起到一種刺激誘導(dǎo)HN-02機(jī)體酶活的促進(jìn)作用。
　　(3)10℃和15℃馴化后HN-02的平均比生長速率分別較馴化前提高了34％和38％，5、10、15℃馴化后平均氨氮去除速率分別提高了11％、13％、5％，說明低溫馴化

6、使HN-02菌的適應(yīng)性和脫氮性能得到了提高。5℃達(dá)到了HN-02的最低生長溫度限值，HN-02進(jìn)入了自我保護(hù)式休眠狀態(tài)。SOD活性較初始濃度分別增加了102％、86％、65％，CAT分別較馴化前同期增長了109％、96％、43％。溫度越低，誘導(dǎo)SOD和CAT產(chǎn)生的量越大。POD的規(guī)律則相反。
　　綜合來看，低溫條件下CAT清除H2O2自由基的能力優(yōu)于POD，且超氧歧化酶SOD和過氧化氫酶CAT在HN-02的抗氧化、耐低溫方面發(fā)揮著