摘要:為研究微生物降解氨氮的能力,解決城市生活污水,工廠污水的氨氮污染現(xiàn)象提供參考,以市售的泡菜作為原材料,培養(yǎng)基以500 mg/L的高濃度(NH 4)2 SO4為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基,分離篩選出對(duì)高氨氮含量有氨氮效果的菌株,并從中篩選出1株氨氮降解效率較高的菌株LJK8,對(duì)其進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和生理特性等鑒定,初步鑒定為Rheinheimera aquatica(水萊茵海默氏菌)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在初始氨氮質(zhì)量濃度為500 mg/L,初始pH值為7.4,培養(yǎng)溫度為28℃時(shí),該菌株72 h對(duì)氨氮的降解率為64.85%.對(duì)該菌進(jìn)一步深入研究,優(yōu)化其降解條件,再應(yīng)用到養(yǎng)殖廢水,生活污水及氨氮污染較嚴(yán)重的土壤的氨氮處理中,期望得到更大的收益。
近年來(lái),由于工業(yè)的快速發(fā)展,排出的廢水急劇增加,導(dǎo)致水污染的原因有很多,如有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)污染物等,其中廢水中氨氮含量嚴(yán)重超標(biāo)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,危害環(huán)境。氨氮是水相環(huán)境中氨的主要形態(tài),是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要污染物。因此,氨氮的含量可以作為污水水質(zhì)的重要指標(biāo)。水體污染給環(huán)境和人類的生活造成了威脅。
根據(jù)搜查的相關(guān)資料,氨氮含量的排放量劇增,造成氮循環(huán)不規(guī)律,為保證水資源的可持續(xù)發(fā)展,開(kāi)發(fā)出更高效的氨氮處理技術(shù)成為目前迫在眉睫的事情。現(xiàn)今,國(guó)內(nèi)外對(duì)高氨氮廢水處理方面也展開(kāi)了較多研究,除了傳統(tǒng)的方法外,還有現(xiàn)推行的方法生物脫氮技術(shù),生物脫氮是利用從自然界中獲得的有益微生物降解氨氮,生物脫氮技術(shù)具有無(wú)污染、經(jīng)濟(jì)和安全等優(yōu)點(diǎn),因此更加備受關(guān)注。生物脫氮技術(shù)的核心是篩選能高效降解氨氮的微生物,所以前人對(duì)這方面進(jìn)行了大量的研究工作。
近十幾年來(lái),很多學(xué)術(shù)上的學(xué)者從研究河蝦等水殖產(chǎn)業(yè)的污水、某工業(yè)地的淤泥中篩選出能降解廢水中氨氮的菌株,相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道過(guò)的有硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、高效脫氮除磷菌等降解氨氮的菌株,在這方面也有了一定的進(jìn)展。眾多研究結(jié)果表明,高氨氮污水及污泥中篩選高效菌株是最為有效的優(yōu)良菌劑獲取方法,但盡管目前投入了大量的嘗試性研究,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到有效、節(jié)約地處理污水氨氮的程度。
因此,應(yīng)對(duì)目前全國(guó)范圍內(nèi)各種污染類型水體中普遍發(fā)生的氨氮超標(biāo)問(wèn)題,篩選出高效菌株并對(duì)其性能進(jìn)行優(yōu)化仍是當(dāng)前及未來(lái)的主要研究方向。我們也向著這個(gè)方向出發(fā),研究以市售泡菜為原材料,使用富集與分離的方法篩選氨氮降解菌,通過(guò)測(cè)定其氨氮降解率以獲得1株高效的氨氮降解菌株,并對(duì)其降解條件進(jìn)行優(yōu)化,期望能為我國(guó)處理水體的氨氮提供一條新途徑。
1實(shí)驗(yàn)材料與方法
1.1泡菜樣品
泡菜樣品:市售。
1.2培養(yǎng)基
1.2.1富集培養(yǎng)基
葡萄糖5.0 g,(NH4)2SO42.5 g,NaCl 2.0 g,F(xiàn)eSO4·7H2O 0.4 g,K2HPO41.0 g,pH值7.2~7.4,MgSO4·7H2O 0.5 g,水1000 mL。取200 mL富集培養(yǎng)基放入1000 mL錐形瓶中,115℃滅菌30 min。
1.2.2分離平板培養(yǎng)基
葡萄糖5.0 g,(NH4)2SO42.5 g,NaCl 2.0 g,F(xiàn)eSO4·7H2O 0.4 g,K2HPO41.0 g,pH值7.2~7.4,MgSO4·7H2O 0.5 g,瓊脂20 g,水1000 mL,115℃滅菌30 min。
1.2.3活化培養(yǎng)基
蛋白胨5 g,葡萄糖5 g,K2HPO42 g,NaCl 5 g,水1000 mL,pH值7.0~7.2,過(guò)濾分裝后于115℃滅菌30 min。
1.2.4斜面培養(yǎng)基
采用Luria-Bertani(LB)瓊脂培養(yǎng)基,其組成如下:蛋白胨10 g/L,酵母膏5 g/L,NaCl 10 g/L和瓊脂20 g/L。將pH調(diào)至7.5,121℃滅菌20 min。
1.2.5搖瓶種子培養(yǎng)基
采用LB液體培養(yǎng)基,將pH調(diào)至7.5,121℃滅菌20 min。
1.2.6篩選培養(yǎng)基
葡萄糖5.0 g,(NH4)2SO42.5 g,NaCl 1.0 g,K2HPO40.5 g,pH值7.2~7.4,MgSO4·7H2O 0.25 g,去離子水定容至1000 mL,此時(shí)NH4-N含量為500 mg/L,分裝于1000 mL三角瓶中,每瓶200 mL,115℃滅菌30 min。
1.3分離篩選出氨氮降解菌
1.3.1氨氮降解菌的富集
配制好190 mL富集培養(yǎng)基,滅菌、冷卻后,從混合均勻的泡菜樣品中取出30 g,接入裝有富集培養(yǎng)基的1000 mL三角瓶中,搖勻,再放入150 r/min,28℃的恒溫?fù)u床培養(yǎng)24 h。培養(yǎng)結(jié)束后測(cè)定pH值;然后取出10 mL上清菌液,加到新鮮富集培養(yǎng)基中在相同條件下再次富集培養(yǎng),培養(yǎng)結(jié)束后再測(cè)定pH值,觀察從培養(yǎng)基到富集2次后的pH值的變化情況。
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