摘要:为研究微生物降解氨氮的能力,解决城市生活污水,工厂污水的氨氮污染现象提供参考,以市售的泡菜作为原材料,培养基以500 mg/L的高浓度(NH 4)2 SO4为唯一氮源的选择培养基,分离筛选出对高氨氮含量有氨氮效果的菌株,并从中筛选出1株氨氮降解效率较高的菌株LJK8,对其进行了形态学和生理特性等鉴定,初步鉴定为Rheinheimera aquatica(水莱茵海默氏菌)。实验结果表明:在初始氨氮质量浓度为500 mg/L,初始pH值为7.4,培养温度为28℃时,该菌株72 h对氨氮的降解率为64.85%.对该菌进一步深入研究,优化其降解条件,再应用到养殖废水,生活污水及氨氮污染较严重的土壤的氨氮处理中,期望得到更大的收益。
近年来,由于工业的快速发展,排出的废水急剧增加,导致水污染的原因有很多,如有机污染物、无机污染物等,其中废水中氨氮含量严重超标导致水体富营养化,危害环境。氨氮是水相环境中氨的主要形态,是造成水体富营养化的主要污染物。因此,氨氮的含量可以作为污水水质的重要指标。水体污染给环境和人类的生活造成了威胁。
根据搜查的相关资料,氨氮含量的排放量剧增,造成氮循环不规律,为保证水资源的可持续发展,开发出更高效的氨氮处理技术成为目前迫在眉睫的事情。现今,国内外对高氨氮废水处理方面也展开了较多研究,除了传统的方法外,还有现推行的方法生物脱氮技术,生物脱氮是利用从自然界中获得的有益微生物降解氨氮,生物脱氮技术具有无污染、经济和安全等优点,因此更加备受关注。生物脱氮技术的核心是筛选能高效降解氨氮的微生物,所以前人对这方面进行了大量的研究工作。
近十几年来,很多学术上的学者从研究河虾等水殖产业的污水、某工业地的淤泥中筛选出能降解废水中氨氮的菌株,相关文献报道过的有硝化细菌、反硝化细菌、高效脱氮除磷菌等降解氨氮的菌株,在这方面也有了一定的进展。众多研究结果表明,高氨氮污水及污泥中筛选高效菌株是最为有效的优良菌剂获取方法,但尽管目前投入了大量的尝试性研究,还远远未达到有效、节约地处理污水氨氮的程度。
因此,应对目前全国范围内各种污染类型水体中普遍发生的氨氮超标问题,筛选出高效菌株并对其性能进行优化仍是当前及未来的主要研究方向。我们也向着这个方向出发,研究以市售泡菜为原材料,使用富集与分离的方法筛选氨氮降解菌,通过测定其氨氮降解率以获得1株高效的氨氮降解菌株,并对其降解条件进行优化,期望能为我国处理水体的氨氮提供一条新途径。
1实验材料与方法
1.1泡菜样品
泡菜样品:市售。
1.2培养基
1.2.1富集培养基
葡萄糖5.0 g,(NH4)2SO42.5 g,NaCl 2.0 g,FeSO4·7H2O 0.4 g,K2HPO41.0 g,pH值7.2~7.4,MgSO4·7H2O 0.5 g,水1000 mL。取200 mL富集培养基放入1000 mL锥形瓶中,115℃灭菌30 min。
1.2.2分离平板培养基
葡萄糖5.0 g,(NH4)2SO42.5 g,NaCl 2.0 g,FeSO4·7H2O 0.4 g,K2HPO41.0 g,pH值7.2~7.4,MgSO4·7H2O 0.5 g,琼脂20 g,水1000 mL,115℃灭菌30 min。
1.2.3活化培养基
蛋白胨5 g,葡萄糖5 g,K2HPO42 g,NaCl 5 g,水1000 mL,pH值7.0~7.2,过滤分装后于115℃灭菌30 min。
1.2.4斜面培养基
采用Luria-Bertani(LB)琼脂培养基,其组成如下:蛋白胨10 g/L,酵母膏5 g/L,NaCl 10 g/L和琼脂20 g/L。将pH调至7.5,121℃灭菌20 min。
1.2.5摇瓶种子培养基
采用LB液体培养基,将pH调至7.5,121℃灭菌20 min。
1.2.6筛选培养基
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,去离子水定容至1000 mL,此时NH4-N含量为500 mg/L,分装于1000 mL三角瓶中,每瓶200 mL,115℃灭菌30 min。
1.3分离筛选出氨氮降解菌
1.3.1氨氮降解菌的富集
配制好190 mL富集培养基,灭菌、冷却后,从混合均匀的泡菜样品中取出30 g,接入装有富集培养基的1000 mL三角瓶中,摇匀,再放入150 r/min,28℃的恒温摇床培养24 h。培养结束后测定pH值;然后取出10 mL上清菌液,加到新鲜富集培养基中在相同条件下再次富集培养,培养结束后再测定pH值,观察从培养基到富集2次后的pH值的变化情况。
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