好氧反硝化菌誘變育種及16S rDNA序列分析.pdf

1、目前，由于工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，污水排放量逐年增大，污水中的氮元素污染愈來(lái)愈嚴(yán)重，水體富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)生活，在這種情況下，對(duì)于污水脫氮技術(shù)的研究就顯得愈來(lái)愈重要。由于好氧硝化反硝化脫氮工藝具有運(yùn)行操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本小、基礎(chǔ)建設(shè)投資少等優(yōu)點(diǎn)，成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者和研究人員研究的重點(diǎn)脫氮技術(shù)。但是由于好氧反硝化機(jī)理并未明確，反硝化反應(yīng)條件研究還處于起步階。本文通過(guò)分離、紫外誘變出具有較強(qiáng)反硝化能力的好氧反硝化菌種，并對(duì)菌

2、種進(jìn)行反硝化能力研究及分析菌種16SrDNA序列。
　　 對(duì)沈陽(yáng)市北部污水處理廠二沉池中的活性污泥進(jìn)行分離、篩選，得到4株具有在有氧情況下能進(jìn)行反硝化反應(yīng)的好氧反硝化菌株，通過(guò)對(duì)菌株反硝化能力的測(cè)定，確定了一株菌株WCJ4，菌株WCJ4對(duì)NO3--N反硝化能力最強(qiáng)，NO3-N去除率能達(dá)到了61.46％，但是總氮去除率只有40.58％。菌株WCJ4的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)周期為0-16h，對(duì)NO3--N的反硝化反應(yīng)最要發(fā)生在此階段。對(duì)菌株WCJ

3、4進(jìn)行紫外照射誘變,經(jīng)過(guò)反復(fù)篩選得到菌株Wzb14。菌株Wzb14的反硝化能力明顯得到提高，對(duì)于NO3--N去除率為91.21％，同時(shí)總氮去除率達(dá)到了85.74％。NO2--N的積累量明顯降低，最后達(dá)到6.30mg/L。對(duì)菌株Wzb14進(jìn)行革蘭氏染色和培養(yǎng)觀察，發(fā)現(xiàn)菌株Wzb14為淡黃色、圓形、邊緣整齊、表明凸起干燥的革蘭氏陽(yáng)性菌。
　　 為確定菌株的生長(zhǎng)曲線，發(fā)現(xiàn)原菌株WCJ4的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期為16h，但是誘變菌株Wzb14的對(duì)數(shù)

4、生長(zhǎng)期為24h，誘變之后菌株的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期增長(zhǎng)。研究菌株Wzb14的最適生長(zhǎng)條件，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，菌株Wzb14在pH為6、溫度在25℃時(shí)、C/N比為10、以葡萄糖為碳源情況下，菌株Wzb14生長(zhǎng)最好。試驗(yàn)中得出菌株Wzb14的生長(zhǎng)量影響的按大小的順序排列為溫度、C/N比、碳源、pH值。菌株Wzb14生長(zhǎng)受到溫度影響最大。在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，研究最適生長(zhǎng)條件下，菌種Wzb14的除氮率，菌株Wzb14的去除率從91.21％提高到了93.3

5、8％，原因在于菌株Wzb14在最適生長(zhǎng)條件下生長(zhǎng)狀況較好，需要更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氮元素供自身生長(zhǎng)代謝。
　　 此外，在此基礎(chǔ)上通過(guò)試驗(yàn)研究溶解氧對(duì)于菌株Wzb14的反硝化能力的影響，通過(guò)對(duì)菌株Wzb14液體培養(yǎng)時(shí)增加搖床轉(zhuǎn)速，增大培養(yǎng)液中溶解氧濃度。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，菌株Wzb14的除氮率隨著搖床轉(zhuǎn)速的增大而增大，但是當(dāng)搖床轉(zhuǎn)速達(dá)到160r/min以上時(shí)，菌株Wzb14的反硝化能力基本不再增加。溶解氧濃度在較低的水平下，對(duì)菌株Wzb14的

6、反硝化能力有著顯著的影響，但是當(dāng)溶解氧濃度達(dá)到5.0mg/L以后，菌株Wzb14的反硝化能力基本不受溶解氧的影響。
　　 通過(guò)對(duì)菌株Wzb14的16SrDNA的序列分析發(fā)現(xiàn)，菌株Wzb14屬于紅色球菌種，16SrDNA長(zhǎng)度為1396bp。菌株Wzb14與同菌屬的菌種同源性較高，都是達(dá)到95％以上。紅色球菌種屬是已經(jīng)被研究者發(fā)現(xiàn)的能過(guò)進(jìn)行好氧反硝化的菌屬，與已發(fā)現(xiàn)的好氧反硝化菌種也有較高的同源性，今后應(yīng)著重研究并探討同源性較高的菌