海洋反硝化细菌的分离鉴定及反硝化性能研究

摘要

随着我国经济的不断发展，近岸海域水质不断下降，海水富营养化状况日益严重。而水体的富营养条件为赤潮的发生提供了物质基础，使赤潮发生的频率显著提高。氮素是水体污染中的一类重要的污染物，对人体健康和环境有极大的危害，它主要以有机氮和无机氮两种形式存在。大部分污染海域海水富营养化中氮磷含量十分丰富，尤其以无机氮污染最为严重。目前，水体富营养化已成为世界性环境问题，国内外对氮污染的治理日益重视，而生物脱氮技术因其迅速安全倍受青睐。 生物脱氮是目前污水脱氮处理中最常用的方法，但是由于作用于各脱氮步骤中的不同菌群对于营养及溶解氧的要求各异，造成了生物脱氮工艺复杂，极大地限制了生物脱氮在实际工程中的应用。近年来，一些新型的脱氮菌(异养硝化菌、好氧反硝化菌、自养硝化菌等)的发现，为生物脱氮提供了新的思路。为了简化脱氮工艺，目前广泛开展了针对好氧反硝化细菌的筛选，尤其是具有较高的反硝化性能，且在脱氮过程中产生很少量亚硝酸盐和N2O的菌株更具有实际应用价值。 本研究利用良好的通气条件对反硝化细菌进行富集筛选，同时利用二苯胺试剂和Griess试剂显色反应分别检测硝酸盐降解和亚硝酸盐产生情况，并结合产气量大小筛选出具有良好耐氧性且反硝化性能优异的菌株。最终从南海海域沉积物中筛选得到2株具有较强反硝化能力的细菌，并对目的菌株进行反硝化能力测试及分子鉴定分析。结果表明，目的菌株F-8-1和C-N-2F能较好的降解培养基中的硝酸盐和亚硝酸盐，产气快。气相色谱检测发现气体样品中的N2浓度非常高，接近100％，且未检测出其它氮氧化合物气体。这些实验结论表明菌株F-8-l和C-N-2F具有较强的反硝化作用能力。16SrDNA序列分析表明，分离菌株F-8-1与假单胞菌属(Pseudomonas)具有99％的序列相似性和很高的同源性；而C-N-2F与中度嗜盐菌的盐单胞菌属(Halomonas)具有99％的序列相似性和很高的同源性。因此，基本可以肯定菌株F-8-1属于假单胞菌属，菌株C-N-2F属于盐单胞菌属。此外，菌株F-8-1和C-N-2F还能在有氧及高盐环境中生长良好，这说明目韵菌株具有很好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1研究综述

1.1.1氮素循环

1.1.2富营养化与赤潮的关系

1.1.3细菌好氧反硝化研究进展

1.1.4固定化技术在生物脱氮中的应用

1.2本研究的目的和意义

1.3本研究的创新点及研究内容

1.3.1本研究创新点

1.3.2本研究内容

1.4技术路线

2材料与方法

2.1实验材料

2.1.1菌株来源

2.1.2培养基

2.1.3主要试剂

2.1.4主要仪器设备

2.2方法

2.2.1采样与富集

2.2.2初筛与复筛

2.2.3菌株生长情况测定

2.2.4菌株反硝化能力测定

2.2.5菌株的16S rDNA同源性比对及系统发育分析

3结果与分析

3.1海洋反硝化细菌的筛选

3.2细菌生长情况测定

3.2.1正常生长情况测定

3.2.2不同盐度对反硝化菌株生长的影响

3.3反硝化作用强度测定

3.3.1产气量测定

3.3.2降解硝酸盐氮特性测定

3.3.3氮气浓度检测

3.4菌株的16S rDNA同源性比对及系统发育分析

4讨论

结论

参考文献

致谢