一株卓贝尔氏菌F13-1好氧反硝化特性及其反硝化基因的初步研究

为获得高效好氧反硝化细菌,并研究这些细菌的脱氮特性以及好氧反硝化机理,采集了近海表层沉积物进行富集培养,分离获得一株具有高效好氧反硝化能力的菌株F13-1.结合生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,初步鉴定菌株F13-1为卓贝尔氏菌(Zobellella sp.).在以葡萄糖为碳源,C/N比值为15,盐度为30,摇床转速160 r/min,p H值为7,28℃的最优脱氮条件下菌株F13-1脱氮效果较好,分别能将100 mg/dm3硝酸盐和亚硝酸盐在24和16 h内彻底脱除,脱除速率分别为:5.87 mg/(dm3·h)和5.97 mg/(dm3·h).并且菌株F13-1对高浓度亚硝酸盐具有较好的耐受性,能在高浓度亚硝酸盐存在条件下正常生长及脱氮,156 h内能将400 mg/dm3亚硝酸盐脱除完全.基因组分析表明,该菌株具有完整的反硝化基因簇,包括nap、nir、nor和nos等共17个基因.研究结果表明该菌株具有高效好氧反硝化特性,在养殖废水处理中具有较好的应用潜力.

一株卓贝尔氏菌的分离鉴定及氨氧化特性的优化

为了准确阐明卓贝尔氏菌对污染水体中NH4^+-N的氧化效率,以清河底泥为菌源,分离筛选出1株氨氧化能力较强的卓贝尔氏菌(Zobellella sp.)。考察了该菌株在不同培养条件下对NH4^+-N硝化效率的影响,利用响应面分析法对培养条件进行优化。结果表明,该菌株4 d内的氨氧化强度为27.88 mg/(L·d),当COD/ρ(TN)为11、pH为8.5、温度为25℃时,该菌在24 h内将NH4^+-N的质量浓度从171.1 mg/L降至11.88 mg/L,氧化效率高达93.06%;建立二次方程回归模型对实验数据拟合结果良好,优化后的培养条件为COD/ρ(TN)=10.72、pH=8.27、θ=25.72℃,在此条件下该菌的NH4^+-N氧化率为94.82%。可为污染水体中NH4^+-N去除的生物方法提供了理论指导依据。