一株耐盐高效脱氮微生物的筛选和鉴定

随着养殖污水排放量的增加,降低养殖污水中氮素水平,防止水体富营养化,已经成为当今水环境污染防治的热点问题。为了筛选出具有耐盐高效脱氮作用的微生物,通过选择性培养基结合极限稀释法以及平板划线法,从6个不同样本中筛选到了7株耐盐脱氮微生物,通过对这些微生物脱氮效率的复筛,得到一株脱氮效果最好的菌株(A1),通过表观分类鉴定、生理生化鉴定及测序分析相结合获得可靠的鉴定结果。经鉴定,菌株A1与盐单胞菌属(Halomonas)相似度最高,在30 g/L盐浓度条件下氨氮去除率达到38.33%。通过对菌株进行相关性质及影响因素的研究,确定了菌种脱氮的最适温度为25℃,最适pH为5。

好氧脱氮微生物的混合培养条件

从土壤和水中筛选分离到混合脱氮微生物菌群 ,能在好氧条件下将NH+ 4一步步转化为N2 排放 ,整个过程无NO-3 的积累 .混合脱氮微生物菌群培养的最佳碳源为NaHCO3 和CH3 COONa的混合物 ,质量浓度均为 0 .2 5gL-1;(NH4 ) 2 SO4 为氮源的最适质量浓度为 0 .2gL-1;最适pH 7～ 10 ;温度 30℃ ;在混合脱氮微生物菌群的最适培养条件下 ,30h内氨氮去除率达 98%以上 ,细胞生长质量浓度达 2 .9gL-1.采用分批补料策略补加 (NH4 ) 2 SO4 使菌浓提高了 31.0 %.图 6表 4参

混合脱氮微生物菌群的高密度培养

利用微生物的混合培养技术 ,研究了好氧条件下同时硝化 -反硝化的生物脱氮过程。混合脱氮微生物菌群生长的适宜pH范围为 7～10 ,在 5L发酵罐上探索了实现混合脱氮微生物菌群高密度培养的pH控制策略 :发酵前期补酸控制pH≤ 8,发酵中后期不控制pH值 ,可缩短菌体的生长周期 ,提高菌体的氨氮降解速率 ,细胞质量浓度达 3 9g L ,比自然pH条件下提高了 6 2 5%。并在 10L发酵罐上作进一步的培养 ,验证了其pH控制策略的可行性。通过分批补加 (NH4) 2 SO4使菌浓进一步提高了 15 4 % ,最终细胞干重为 4 5g L。

好氧同时硝化—反硝化脱氮微生物的混合培养

筛选和分离得到的多株脱氮微生物 ,能在完全好氧条件下将氨氮转化为NO2 - ,随即在好氧反硝化菌的作用下还原为N2 排放 ,整个生物脱氮过程历时较短 ,30h内对 2 0 0mg/L的氨氮去除率达 99% ,而且无中间产物NO2 - 的积累 .混合脱氮微生物菌群生长的适宜 pH范围为 7～ 10 ,探索实现混合脱氮微生物菌群高密度培养的 pH :发酵前期补酸控制 pH≤ 8,发酵中后期不控制 pH值 ,可缩短菌体的生长周期 ,提高菌体的氨氮降解速率 ,细胞质量浓度达 3.9g/L ,比自然 pH条件下提高了 6 2 .5 % .

脱氮微生物脱氮性能及N_2O逸出量研究

[目的]研究具有好氧反硝化特性的异养硝化细菌NYMO和NYTE同时进行硝化和反硝化作用的能力及好氧反硝化菌HWTT的产物N2O逸出量情况。[方法]通过NH4+-N和NO3--N的质量浓度的变化情况来分析细菌硝化作用和反硝化作用的能力,采用空气密封摇瓶培养和额外补充O2保证好氧条件的2种方式培养菌株HWTT。[结果]菌株NYMO和NYTE 2 d内NH4+-N去除率为34.60%和35.08%,NO3--N去除率为33.40%和99.92%[结论]NYMO和NYTE具有异养硝化好氧反硝化能力。缺氧条件下,N2O逸出量最高值为0.15μmol,N2O/(N2O+N2)低于0.15%;好氧条件下,N2O逸出量为35.71μmol,N2O/(N2O+N2)为70%以上。

延时曝气SBR工艺处理垃圾渗滤液的脱氮微生物研究

针对垃圾渗滤液中高浓度NH_(4-)^+N的处理,以及剩余污泥减量问题,提出采用延时曝气SBR工艺对垃圾焚烧厂渗滤液进行处理。分析了该工艺对NH_(4-)^+N的处理效果及其脱氮微生物种群的情况。结果表明,延时曝气SBR工艺对垃圾渗滤液的NH_(4-)^+N去除率可达85%～95%,同时在SBR反应器中产生了一些可进行好氧反硝化的微生物种群,如Thauera,Pseudofulvimonas,Azoarcus等,其在菌群中总的相对丰度为43.83%。初步运行结果表明,延时曝气SBR工艺中好氧反硝化功能菌的存在保证了其脱氮效果。

陈垃圾反应器中脱氮微生物的脱氮机理

生物脱氮法因具有经济高效的特点而成为当今处理水体氮污染的热门方法。研究了陈垃圾反应器中的生物脱氮机理,其包括硝化阶段和反硝化阶段,分别由硝化菌和反硝化菌完成。此外,研究中还发现了厌氧氨氧化反应及生物膜同步硝化反硝化(SND)法等。

基于高通量测序技术的人工湿地中脱氮微生物群落结构解析

针对台州湾水平流人工湿地处理河水时脱氮能力低且不稳定的情况,采用高通量测序技术进行脱氮微生物群落的结构解析,以便从微生物的群落结构和空间分布中寻求影响脱氮能力的因素。研究结果表明,水平流湿地中存在硝化和反硝化菌群,且硝化菌属主要为Nitrospira,反硝化菌属主要为Bacillus和Paracoccus。与脱氮系统较好的微生物群落相比,各菌群比例较为偏低。水平流湿地中水生植物根系分布对固定生物膜起着至关重要的作用,且在水流方向上依次呈硝化和反硝化菌群的分布。水平流湿地中填料表层较中下层的微生物菌群种类更为丰富,当填料深度大于1.0 m时,填料中微生物种群丰度小于1%。

微生物脱氮机理与应用研究进展

当前我国水体氮污染情况不容乐观,脱氮微生物由于具有环保、高效的脱氮特性在水体脱氮领域拥有极大的开发与应用价值。研究综述了硝化作用、反硝化作用、厌氧氨氧化作用、完全氨氧化作用等微生物脱氮技术,系统地阐释了各脱氮途径的内在机制,全面介绍了各脱氮技术的研究与应用现状,并对微生物脱氮技术综合分析,旨在全面分析脱氮微生物研究与应用的关键问题,为提升微生物脱氮效能提供参考依据和研究思路。

赣江枯水期脱氮功能微生物群落结构研究

为探究赣江枯水期底泥中脱氮功能微生物丰度及多样性与环境因子的关系,该文以赣江南昌段流域为研究对象,分别采集进入城区前、分支口以及南、北、中支流的表层水体及底泥样本。通过基于16S rDNA和功能基因的高通量测序手段对赣江底泥脱氮功能微生物的丰度和种群结构进行了分析。研究表明:赣江南支水体中氨氮、总氮和总磷明显高于其他采样区域。赣江底泥中微生物主要优势类群为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)。在赣江底泥中检测到3个脱氮功能微生物功能类群,分别是氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)、厌氧氨氧化细菌(Anammox)。底泥中脱氮功能微生物相对丰度排序为AOA>AOB>Anammox,这表明赣江底泥脱氮过程中AOA发挥着主要作用,其优势属为Crenarchaeota noname;脱氮功能微生物群落多样性为AOB>AOA>Anammox,AOB类群中优势属为Betaproteobacteria noname。冗余分析结果显示,硝态氮、氨氮是影响赣江底泥脱氮功能微生物多样性和丰度的关键环境因子。

伊乐藻-高效脱氮微生物协同作用对污染水体氮素脱除机制的影响

在入贡湖河道亲水河采集上覆水、伊乐藻及底泥柱芯样品进行室内实验,探究伊乐藻与固定化高效脱氮微生物协同作用下脱除铵态氮的机制,以及对污染水体的生态修复效果.运用^(15)N同位素配对技术及高通量测序技术,研究了4个不同处理组中NH_4^+的转化机制,其中,处理组A:裸泥组,处理组B:固定化高效脱氮微生物,处理组C:伊乐藻,处理组D:固定化高效脱氮微生物+伊乐藻.结果表明,氮素脱除主要有底泥存储、伊乐藻吸收及微生物过程(反硝化和厌氧氨氧化)这3种途径.在添加沉水植物伊乐藻的处理组C和D中,伊乐藻对^(15)NH_4^+吸收率分别为25.44%和19.79%.不同处理组中底泥对^(15)NH_4^+存储率分别为7.94%、5.52%、6.47%和4.86%,微生物过程以气体形式释放的^(15)NH_4^+分别为16.06%、28.86%、16.93%和33.09%.反硝化和厌氧氨氧化是产生含氮素气体的主要过程,对于处理组D,脱氮微生物丰度和多样性均得到不同程度的提升.4个不同处理组对^(15)NH_4^+的总去除率分别为24%、34.38%、48.84%和57.74%,伊乐藻与高效脱氮微生物联用技术(EINCB)的应用,可以提高水体氮素的脱除速率,促进污染水体的净化.

伊乐藻-固定化脱氮微生物技术对入贡湖河道脱氮机制的影响

采用无扰动的入贡湖亲水河底泥柱芯以及上覆水进行实验,探究了伊乐藻与固定化脱氮微生物技术对受污染的入贡湖湾河道的生态修复效果.运用稳定性15N同位素配对技术和基于16S rRNA高通量测序技术探讨了伊乐藻与固定化脱氮微生物联用技术(E-INCB)对亲水河底泥的反硝化速率、厌氧氨氧化速率以及脱氮微生物群落多样性的影响.结果表明,添加了伊乐藻与固定化脱氮微生物以后,亲水河水质得到明显改善,TN、NH+4-N、NO-3-N的去除率分别为72.03%、46.67%、76.65%,同时,添加了伊乐藻和固定化脱氮微生物以后,泥水界面的反硝化细菌和厌氧氨氧化细菌表现出协同作用关系,与对照组相比,反硝化速率和厌氧氨氧化速率增加量分别为165μmol·(m2·h)-1和269.7μmol·(m2·h)-1.反硝化细菌与厌氧氨氧化细菌的群落多样性明显增加,变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、酸杆菌门(Acidobbacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)均具有优势增长.沉水植物与固定化脱氮微生物联用技术增强了河道底泥中的脱氮微生物多样性,进一步提高了亲水河的氮素脱除能力.

燃料油的微生物脱氮

燃料油中含有一些有机氮化物,其含量虽不如硫化物多,但足以影响油品的颜色和抗氧化安定性,也能在催化裂化等原油精制过程中造成催化剂中毒,缩短催化剂的使用寿命。同时,有机氮化物具致癌、致突变性,在燃料油燃烧过程中转变为氮氧化物,形成酸雨污染环境。传统的加氢脱氮操作复杂,成本高,因此人们日益重视微生物脱氮。综述微生物脱除燃料油中芳香氮化合物的机理、调控及咔唑降解基因的分子遗传学研究进展,并对未来的研究方向提出了作者的见解。

复合固定化微生物脱氮动力学模型研究

以聚乙烯醇、海藻酸钠加活性炭为载体,对硝化和反硝化细菌进行固定,开展硝化和反硝化试验,通过正交试验优化脱氮条件,并分析内扩散影响,建立动力学模型。结果表明,菌体质量分数2.5%,活性炭比重为1%,温度32℃,pH 8.0,脱氮效率达88.35%;内扩散对反应影响可以忽略,可用Monod方程表示反应动力学,动力学参数vmax=2.47×10-3 mg.L-.1s-1,Km=481.38 mg.L-1。

铁对废水微生物脱氮的影响研究进展

微生物脱氮是一种经济有效的治理水体氮污染的手段。目前微生物脱氮过程主要有厌氧氨氧化、硝化、反硝化及同时硝化反硝化等。铁是环境中普遍存在的金属元素,也是微生物所需的重要微量元素之一。在微生物脱氮系统中,铁盐或者含铁固体化合物等的投加会对微生物及脱氮工艺过程等产生一定的影响,且对于不同种类的微生物与不同的脱氮工艺,铁所产生的影响也将不同。本文全面综述了近些年的研究报道中铁对厌氧氨氧化、硝化、反硝化及同时硝化反硝化等不同脱氮过程中含氮污染物去除效果的影响,铁与脱氮微生物的酶活性、电子传递、增殖富集及脱氮反应器中生物膜、污泥絮体及颗粒形成等之间的作用关系,旨在全面理解铁对微生物脱氮系统的作用与内在机制,为实现利用铁强化微生物脱氮过程、提高微生物脱氮效率提供借鉴。

曝气条件对侧流活性污泥水解工艺脱氮性能和微生物的影响

通过改变传统厌氧/缺氧/好氧(A_(2)/O)反应器和侧流活性污泥水解(SSH)反应器的曝气强度和溶解氧(DO)浓度,考察了曝气条件对脱氮性能的影响,并对比研究了微生物群落结构的变化规律。结果表明:相较于高DO阶段,两组反应器在中低DO阶段有更好的脱氮效果。在相同进水条件下,SSH反应器的脱氮性能优于A^(2)/O反应器,且出水满足一级A标准。高通量测序结果表明,中低DO浓度更有利于脱氮微生物的生长。相对于A^(2)/O反应器,SSH反应器中反硝化微生物的相对丰度更高。因此,合理控制曝气条件维持中低DO浓度有利于SSH工艺达到良好的脱氮性能及脱氮微生物的生长。

土壤微生物脱氮作用对垃圾渗滤液原位脱氮工艺的启示

详细地对土壤脱氮微生物生理生化反应机理、脱氮作用影响因素等方面进行了分析总结,提出了垃圾渗滤液原位脱氮工艺的几点设想。

DGGE技术在废水生物脱氮系统中的应用研究进展

介绍了变性梯度凝胶电泳(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis,简称DGGE)技术的基本原理及特点,结合近几年国内外的最新研究成果,总结了了脱氮微生物种群的研究进展以及DGGE技术在废水生物脱氮系统中的应用,并对DGGE技术与其他分子技术的联用提出了展望。

SUFR系统中微生物菌群生态功能的试验分析

对螺旋升流式反应器(SpiralUp-FlowReactor,SUFR)系统中微生物的数量分布以及与主要水质指标的相关性进行了试验研究,结果表明:SUFR系统中的微型动物种群较多,微生物生态系统稳定;系统中微生物的数量与营养盐的含量密切相关,其中总异养菌与COD的相关系数r为0.949,有机磷细菌与TP的相关系数r为0.815,亚硝化菌与NH3-N的相关系数r为0.909,反硝化菌的数量和TN的相关系数r为0.653。

畜禽养殖废水生物脱氮工艺综述

近年,随着畜禽养殖废水中的氮素等环境污染物导致的水体污染情况愈来愈严重,含氮废水的处理已经成为水污染控制领域热点研究之一,该文综述了生物脱氮法中传统生物脱氮工艺和生物脱氮新工艺及其所运用到的脱氮微生物的研究现状,描述不同方法的特点和利弊。