一株异养硝化-好氧反硝化细菌的分离鉴定及其脱氮性能研究

生态环境学报2016，25(12)：1983．1990EcologyandEnvironmentalScienceshttp：／／www．jeesci．comE—mail：editor@jeesci．com一株异养硝化一好氧反硝化细菌的分离鉴定及其脱氮性能研究刘小英，冯晟，班宜辉，薛领，林志聪，吕坤媛，徐舟影1．武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430070；2．武汉理工大学化学化m-9{命科学学院，湖北武汉430070摘要：与传统脱氮菌相比，异养硝化一好氧反硝化菌在脱氮方面具有较大优势并受到广泛关注。以乙酰胺为唯一氮源从活性污泥中分离得到1株脱氮性能较高的异养硝化．好氧反硝化细菌，命名为Y1。经形态观察、生理生化特征和16SrRNA分析后鉴定为Acinetobaterjohnsonii(约氏不动杆菌)，革兰氏染色结果为阴性。对Y1菌株进行生理生化鉴定试验，结果显示Y1对吲哚、柠檬酸盐、硫化氢和接触酶的反应呈阳性，表明该菌株能良好的利用以上物质；而甲基红、葡萄糖发酵、蔗糖发酵、明胶液化、淀粉水解、氧化酶、尿素酶试验结果呈阴性，表明该菌株不能很好的利用以上物质。为了检测Y1菌株的脱氮性能，将其分别置于异养硝化培养基和好氧反硝化培养基进行培养，在108h内，接种Y1菌株的异养硝化培养基中的氨氮去除率约为66．9％，去除速率达0．53mg·L-1．h～，硝氮去除率约为100％，去除速率达0．10mg·L-1．h一；在84h内，接种Y1菌株的好氧反硝化培养基中的硝氮去除率约为69．7％，去除速率达0．74mg·L-1．h。。，上述结果表明Yl菌株的脱氮性能较高。为了进一步研究该菌株的生长需求，保持其它条件不变的情况下，将其分别置于不同碳源和氮源下进行培养，结果表明，菌株Y1在琥珀酸钠为唯一碳源时的生长速率、异养硝化和好氧反硝化性能最好，并且利用无机氮源的能力比有机氮源能力强。关键词：异养硝化好氧反硝化细菌；分离；鉴定；活性污泥；脱氮DOI：10．16258~．cnki．1674—5906．2016．12．013中图分类号：X172文献标志码：A文章编号：1674．5906(2016)12．1983—08引用格式：刘小英，冯晟，班宜辉，薛领，林志聪，吕坤媛，徐舟影．2016．一株异养硝化．好氧反硝化细菌的分离鉴定及其脱氮性能研究[J]_生态环境学报，25(12)：1983—1990．LIUXiaoying，FENGSheng，BAN~ihui，XUELing，LINZhicong，LVKunyuan，XUZhouying．2016．Studyonisolation，identificationandni~ogenremovalperformanceofaheterotrophicnitrification-aerobicdenitrificationbacterium[J]．EcologyandEnvironmentalSciences，25(12)：1983—1990．传统脱氮工艺过程繁琐，通常无法同时进行硝化和反硝化，反硝化时需要额外投加碳源，增加了成本的投入(曹林等，2014)，亟需一门新的脱氮工艺解决以上问题，异养硝化．好氧反硝化脱氮工艺应运而生。自Robertsoneta1．(1983)于1983年发现了具有异养硝化．好氧反硝化能力的细菌以来，能同时进行异养硝化和好氧反硝化的菌种研究受到人们的广泛关注。近年来，研究人员在污泥(曲洋等，2010；陈茂霞等，2013)、废水(Hueta1．，2000；吴建江等，2013)、土壤(Waneta1．，2011)、海水(Yaoeta1．，2013；Wankeleta1．，2015)及垃圾渗滤液(Suneta1．，2013；Zhangeta1．，2011)等不同环境中分离得到了具有异养硝化一好氧反硝化能力的细菌。多项研究结果表明，与传统脱氮菌相比，异养硝化．好氧反硝化菌在脱氮方面具有较大优势，例如可以同时进行硝化和反硝化作用(孙雪梅等，2012)；并且可以利用有机碳源，在脱氮的同时去除有机物(宋宇杰等，2013)；此外还具有的耐盐(Zhangeta1．，2011)、耐低温(苏俊峰等，2011；Dongeta1．，2016)、耐贫营养(信欣等，2014；Kozlowskieta1．，2016)等优良特性。然而，目前筛选得到的大部分异养硝化一好氧反硝化菌株在实际应用中的效果不佳，因此仍有必要进行异养硝化一好氧反硝化细菌的筛选，寻找在实际应用中具有较高脱氮性能的菌株。本文从湖北省武汉市三金潭污水处理厂的活性污泥中筛选得到1株脱氮性能较好的异养硝化．好氧反硝化细菌并研究其脱氮性能。基金项目：武汉理工大学国家级大学生创新创业训练计划项目(20161049706007)；国家自然科学基金项目(3