耐冷反硝化菌篩選及固相反硝化去除水中硝酸鹽研究.pdf

1、地下水在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著極為重要的作用，然而作為寶貴的淡水資源現(xiàn)如今隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展面臨著嚴(yán)重的污染問題，尤其是硝酸鹽污染，對(duì)人類健康構(gòu)成了極大地威脅。因此生物脫氮技術(shù)因其高效低耗安全的優(yōu)點(diǎn)備受青睞，反硝化菌是生物脫氮的主體，對(duì)于北方寒冷地區(qū)地下水溫常年低溫影響反硝化效果的問題，從環(huán)境中分離篩選高效低溫反硝化菌菌株，可以很好的解決此問題。使用固體材料作為反硝化菌的碳源和生長(zhǎng)載體為反硝化菌創(chuàng)造穩(wěn)定、碳源投加易于控制的生存環(huán)境。本文

2、針對(duì)以上背景研究了利用固相碳源的低溫反硝化菌應(yīng)用于寒冷地區(qū)地下水的硝酸鹽修復(fù)，并得到以下結(jié)論。
　　采用涂布平板法從常溫厭氧污泥、冬季淹水泥和冬季稻田土種分離篩選出8株能在低溫下具有較高脫氮率的低溫反硝化菌，篩選出的低溫反硝化菌均為兼性厭氧的革蘭氏陰性桿菌。通過硝酸鹽還原產(chǎn)氣試驗(yàn)，驗(yàn)證其產(chǎn)氣能力。其中菌株Y2和菌株D的產(chǎn)氣能力最好，但是菌株Y2的亞硝態(tài)氮積累量要低于菌株D，因此Y2可以作為生物脫氮的優(yōu)勢(shì)菌株并進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

3、　　通過批實(shí)驗(yàn)研究不同因素對(duì)菌株Y2脫氮能力的影響，菌株Y2的最適碳源為乙酸鈉、最適氮源為硝酸鉀，以乙酸鈉和硝酸鉀為碳源和氮源考察菌株Y2的最適碳氮摩爾比、溫度和pH值，結(jié)果顯示適合于Y2反硝化的碳氮摩爾比為3∶1，最適pH值為7.5，溫度25℃時(shí)，Y2的反硝化效率最高，但在15℃時(shí)也具有較高的脫氮效果。該反硝化菌適用于在低溫下硝酸鹽廢水的脫氮處理。菌株Y2的脫氮過程主要發(fā)生在第3～5天，亞硝酸鹽的積累要相對(duì)滯后，但也在1～2天內(nèi)可被完

4、全降解。
　　通過提取DNA、PCR擴(kuò)增16SrDNA并電泳，對(duì)PCR產(chǎn)物純化及測(cè)序，通過16SrRNA序列分析對(duì)Y2進(jìn)行同源性分析，利用結(jié)果對(duì)Y2進(jìn)行鑒定，菌株Y2與Brevibacterium(JF411310.1)的同源性達(dá)到100％，結(jié)合菌株的生態(tài)學(xué)和16SrDNA鑒定可初步確定Y2菌株為黃色短桿菌(Brevibacterium)。
　　利用稻桿作為Y2的固相碳源進(jìn)行反硝化試驗(yàn)，同時(shí)設(shè)一組空白試驗(yàn)對(duì)Y2進(jìn)行反硝化效果

5、分析。結(jié)果顯示加入菌株Y2后的硝態(tài)氮去除率為100％，平均去除速率為0.39mg/(L·d)，對(duì)照組去除率僅為60％，平均去除率為0.24mg/(L·d)。亞硝態(tài)氮的積累相對(duì)滯后。加入Y2后的亞硝酸鹽積累量最高值為230.19mg/L，而對(duì)照組只有99.54mg/L，最終兩系統(tǒng)中亞硝酸鹽濃度分別降至21mg/L和11mg/L。系統(tǒng)的初始pH值為7.4，各組pH值基本在6.5～7.4之間變動(dòng)。試驗(yàn)結(jié)束后加入菌株Y2后的最終pH值為7.3，