好氧反硝化菌筛选方法的研究进展

安徽农业科学，JournalofAnhuiAgri．Sci．2010，38(10)：5294—5296，5300责任编辑王强责任校对傅真治好氧反硝化菌筛选方法的研究进展王有乐，雷兴龙，王亚变，杨勤(兰州大学资源环境学院，肃兰州730000)摘要好氧反硝化茵是一类可利用好氧反硝化酶，在有氧条件下进行反硝化作用的细菌。与传统的细菌缺氧反硝化脱氮相比，利用好氧反硝化菌发展好氧脱氮技术具有独特优势。笔者就好氧反硝化茵间歇曝气法、酸碱指示剂法、呼吸抑制剂法、选择性培养基法、滴加试剂法、极限稀释法和综合筛选法等筛选方法及其机理，进行了系统综述，并对其未来的研究趋势进行了展望。关键词好氧；生物脱氮；好氧反硝化菌；筛选中图分类号X52文献标识码A文章编号0517—6611(2010)10—05294—03ResearehProgressofScreeningMethodsforAerobicDenitriflersWANGYOI1．1eetalfColleger)fEarthandEnvinmmenla1Science，LanzbOHUnJ,,e~it)，ozhon，Gansu730000)AbstractAerobicdenitrifiersarea(：lassOfdenitrifvingbacteriawhichdenitrifywithaembicdenitrificationenzymesunderaerobiccondition．Comoaredwiththedenitrification【)ftraditionalbacteriaunderanoxiccondition．theaerobicdenitrificationtechnologywithaerobicdenitrifiershasiIsuniqueadvantages．Theauthorsreviewedthemethodsandmechanismsrscreeningaembit-denit~ificrs．includingintermittentaera·tion，acid．baseindicator，respirationinhibition，selectedculture，droppingreagent，limitingdilutionandintegratedscreening，thefurtherim—ponanceofresearchandtrendsofdevelopmentwerealsoforecasted．KeywordsAerobic：Biologicaldenitrification：Aelobicdenitrifier：Screening据~2008年中国环境状况公报》显示，我国水体中氮素污染13益严重⋯，不但引起水体富营养化，降低水体观赏价值，危害水生生物的生存，而且水中含过高硝酸盐和亚硝酸盐，能够诱发高铁血红蛋白血症和癌症，影响人类健康。因此，去除废水中氮素污染的研究具有重要意义。近年来，生物脱氮技术因其迅速安全备受青睐，然而传统生物脱氮技术存在以下弊端：①硝化菌群增殖速度慢，且难以维持较高的生物浓度，造成系统总水力停留时间较长，需要较大的曝气池，增加了基建投资和运行费用。②维持较高的生物浓度及良好的脱氮效果，必须同时进行污泥和硝化液的回流，增加了动力消耗和运行费用。③系统抗冲击能力较弱，高浓度的氨氮和亚硝酸盐对硝化菌有抑制作用。④加碱中和硝化过程中产生的酸度增加了处理费用，还可能造成二次污染j。目前，国内外研究证明，反硝化也可发生在有氧条件下，即存在好氧反硝化。在许多实际运行巾的好氧硝化池中，也常常发现有30％的总氮损失。这种好氧反硝化过程是由好氧反硝化细菌引起的，利用好氧反硝化细菌发展好氧脱氮技术，具有以下优点：①使硝化／反硝化反应在同一个反应器中进行，可以大大减少占地面积和建设资金；②可以减少处理过程中加人调节系统pH值的化学物质，降低成本；⑧好氧反硝化细菌在处理过程中更容易控制。好氧反硝化菌为好氧细菌或兼性好氧细菌，在自然界中含量很少，采用一般微生物筛选方法很难将其从环境微生物中分离出来，因此，自20世纪80年代首次发现好氧反硝化菌以来，其筛选方法一直是研究的热点。笔者在综合尉内外大量研究成果的基础上，详细系统地综述了好氧反硝化菌筛选方法的研究进展，并指出今后主要的研究方向。1好氧反硝化菌的筛选方法1．1间歇曝气法传统理论认为，分子氧优先成为电子受体，阻止了电子传递给NO～或NO，一，从而抑制了反硝化的进行。而最新研究表明，细菌好氧反硝化酶系和有氧呼吸作者简介王有乐(1955一)，男，甘肃榆中人，教授，从事废水处理与资源化方面的研究。通讯作者，E—mail：leixl09@lzu．cn。收稿日期2010-01-07系统同时存在，N