一株新的短程反硝化聚磷菌的鑒定及活性研究

論文編號(hào):HJ005  字?jǐn)?shù):10316,頁(yè)數(shù):30

摘要： 功能細(xì)菌通過傳統(tǒng)和現(xiàn)代隔離和證明方法被辨認(rèn)了。 分類學(xué)位置被查明了根據(jù)配置、生理和生物化學(xué)的物產(chǎn)和16Sr脫氧核糖核酸分析的調(diào)查。 細(xì)菌的活動(dòng)被調(diào)查了。 結(jié)果展示： 美國(guó)兵是一dephosphorization細(xì)菌在沒有報(bào)告的絕氧情況下。 16Sr脫氧核糖核酸分析表明張力有沒登記99.3%的同源與Acinetobacter sp和。 它的最佳的碳源是鈉醋酸鹽，并且最佳的氮?dú)鈦?lái)源是鹵砂。 在積累磷的過程中最佳的PH值是7.0在缺氧情況下。 最佳的溫度比30 ℃是35 ℃，和， 20℃、25℃的作用是共同的，但是10℃和40℃是最壞的。 在缺氧狀態(tài)期間的最佳的ORP價(jià)值在-50～-110mV.Nitrite之間是更加高效率和快去掉和積累磷的氮?dú)猓��?dāng)它使用作為電子接受器時(shí)。
關(guān)鍵詞 ： 積累磷在缺氧情況下; 積累細(xì)菌的去掉的氮?dú)獾牧? 電子接受器; 生理和生物化學(xué)的物產(chǎn)

Abstract: The functional bacterium was identified through traditional and modern isolation and identification methods. The taxonomic position was ascertained based on the investigation of configuration, physiological and biochemical properties, and 16Sr DNA analysis. The activity of the bacterium was investigated. The result shows: Gi is a kind of dephosphorization bacteria under anaerobic condition which is not reported. The 16Sr DNA analysis indicated the strain had a 99.3% of homology with Acinetobacter sp and not registered. Its best carbon source is sodium acetate and best nitrogen source is ammonium chloride. During the process of accumulating phosphorus the best pH value is 7.0 under anoxic condition. The best temperature is 35 ℃, and than 30 ℃, the effect of 20℃、25℃ is common, but 10℃ and 40℃ are the worst. The best ORP value during the anoxic state is between -50～-110mV.Nitrite is more efficient and quick to denitrify and accumulate phosphorus when it is used as electronic acceptor.
Keyword: accumulating phosphorus under anoxic condition; denitrifying phosphorus accumulating bacteria; electronic acceptor; physiological and biochemical properties

目        錄
1  前言 .....................................................1
2  材料與方法.................................................2
2.1 試驗(yàn)反應(yīng)裝置..............................................2
2.1.1  SBR強(qiáng)化生物除磷裝置.......................................2
2.1.2  短程同步吸磷活性試驗(yàn)裝置 ................................3
2.2   供試材料 ...............................................3
2.2.1菌種來(lái)源 ................................................3
2.2.2 培養(yǎng)基和基礎(chǔ)培養(yǎng)液 ....................................4
2.2.2.1  牛肉浸膏蛋白胨培養(yǎng)基 ...................................4
2.2.2.2   聚磷菌基礎(chǔ)培養(yǎng)液......................................4
2.2.2.3   短程同步吸磷活性試驗(yàn)用液 ..............................4
2.3   試驗(yàn)方法................................................5
2.3.1 短程反硝化聚磷菌Gi菌株的分離 ...............................5
2.3.2 短程反硝化聚磷菌Gi菌株顯微形態(tài)觀察............................5
2.3.3 短程反硝化聚磷菌Gi菌株的生理生化指標(biāo)[12-14] ...................5
2.3.4  DNA提取、PCR擴(kuò)增、基因序列比對(duì)及進(jìn)化樹構(gòu)建 ....................5
2.3.5 短程反硝化聚磷Gi菌株的活性試驗(yàn)的方法...........................5
2.3.5.1  Gi菌株在不同碳源、氮源的活性試驗(yàn) ..........................6
2.3.5.2  Gi菌株不同環(huán)境條件的活性試驗(yàn)..............................6
2.3.5.3  Gi菌株不同電子受體的活性試驗(yàn) .............................6
2.3.6指標(biāo)測(cè)定方法...............................................6
3   結(jié)果與討論 ..............................................6
3.1  Gi菌株的形態(tài)觀察及生理生化指標(biāo)................................6
3.2  Gi菌株的16SrDNA基因的序列、系統(tǒng)發(fā)育分析........................7
3.3  Gi菌株的活性試驗(yàn)....................................... 8
3.3.1 營(yíng)養(yǎng)因素對(duì)Gi菌株的活性影響 ..................................8
3.3.1.1  不同碳源對(duì)Gi菌株的活性影響............................. 8
3.3.1.2  不同氮源對(duì)Gi菌株的活性影響 ...............................10
3.3.2環(huán)境條件對(duì)Gi菌株的活性影響 ................................11
3.3.2.1  不同pH值對(duì)Gi菌株的活性影響...............................11
3.3.2.2  不同溫度對(duì)Gi菌株的活性影響 ...............................12
3.3.2.3  不同ORP對(duì)Gi菌株的活性影響 ..............................14
3.3.3不同電子受體對(duì)Gi菌株的活性影響 ................................15
3.3.4試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題............................................16
4 結(jié)論 .......................................................16
參 考 文 獻(xiàn) ...................................................17
英文摘要 ...............................................19
附錄1 DNA測(cè)序結(jié)果 ............................................20
附錄2 分析檢測(cè)報(bào)告 ......................................................21
附錄3書 ...................................................23
畢業(yè)表 ......................................................28
前言
    水體的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象在世界各地日趨嚴(yán)重，已經(jīng)成為人類所面臨的嚴(yán)重水環(huán)境問題之一。而引起藻類大量繁殖的主要因子是氮和磷，而藻類對(duì)磷的需求量約為氮需求量的（1/10）～（1/20），因此只要有這個(gè)水平的磷存在，就具有使藻類增值的能力，所以控制污染源、降低污水中的氮、磷，尤其是磷的含量是防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要任務(wù)[1]。
氮、磷的去除可用化學(xué)法，也可用生物法，但化學(xué)法的處理費(fèi)用較高，且有大量的化學(xué)污泥產(chǎn)生。污水的生物除磷工藝因其具有經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢(shì)而得到廣泛的運(yùn)用，在生物除磷過程中起著關(guān)鍵作用的是聚磷菌。最近新加坡的J.Y.Hu[2] 等人的研究中提出了有3種聚磷菌：一種只能利用氧作為電子受體的聚磷菌，記為P0；另一種是既可以利用氧又利用硝酸鹽作為電子受體的聚磷菌，記為PON；還存在一種利用氧、硝酸、亞硝酸鹽作為電子受體的聚磷菌，記為PONn。傳統(tǒng)生物除磷工藝中的聚磷菌是PO，這類微生物能夠以氧作為電子受體，將廢水中的磷聚集在細(xì)胞內(nèi)以聚磷酸鹽的形式儲(chǔ)存[3]。Kuba等人從動(dòng)力學(xué)性質(zhì)上對(duì)兩類聚磷菌P0和PON進(jìn)行了比較，認(rèn)為以硝酸鹽作為電子受體的反硝化聚磷菌有著和好氧聚磷菌同樣高的強(qiáng)化生物除磷性能[4,5]。王愛杰[6]提出可以利用NO2-作為電子受體完成反硝化脫氮聚磷過程，其特點(diǎn)是運(yùn)行周期短、釋磷聚磷速度快，聯(lián)合亞硝酸鹽型硝化技術(shù)，將硝化控制在亞硝酸鹽階段，就可以實(shí)現(xiàn)兩段活性污泥系統(tǒng)的短程硝化反硝化聚磷工藝，可以進(jìn)一步節(jié)省耗氧量和碳源，減少剩余污泥量。清華大學(xué)周岳溪等人[7]、華東師范大學(xué)朱懷蘭等人[8]研究結(jié)果表明,聚磷菌有假單胞菌屬、氣單胞菌屬、棒狀菌群和腸桿菌科。以上文獻(xiàn)表明，污泥中確實(shí)存在短程反硝化聚磷菌（Shortcut denitrifying phosphorus removing bacteria ，簡(jiǎn)稱SDPB）。SDPB能夠以NO2-作為電子受體消耗外部或貯存磷的有機(jī)物，使磷細(xì)菌細(xì)胞產(chǎn)生質(zhì)子推動(dòng)力。質(zhì)子推動(dòng)力可用來(lái)運(yùn)輸磷和產(chǎn)生ATP。當(dāng)存在可溶性磷酸鹽和能量時(shí)，ATP用來(lái)合成磷酸鹽。由于水中微生物消耗了外界含碳基質(zhì)，磷細(xì)菌將分解體內(nèi)的聚β-羥基丁酸酯（PHB）以產(chǎn)生能量，磷細(xì)菌得以生長(zhǎng)，并從溶液中吸收溶解性磷酸鹽以備合成聚磷酸鹽。