一株以亞硝氮為唯一氮源生長的不產氧光合細菌對無機三態(tài)氮的去除和相互轉化.pdf

1、無機三態(tài)氮(氨氮、亞硝氮和硝氮)是引起養(yǎng)殖水體微生態(tài)失衡和環(huán)境污染的重要因素。及時去除養(yǎng)殖水體中無機三態(tài)氮,盡快恢復水體微生態(tài)平衡,是解決養(yǎng)殖水體中環(huán)境污染問題的關鍵。目前微生物修復技術在治理養(yǎng)殖水體環(huán)境污染等方面已有眾多研究,并取得了良好成效。由于不產氧光合細菌(Anoxygenic phototrophic bacteria,APB)靈活多樣的代謝方式,可以去除無機三態(tài)氮,凈化水質等優(yōu)點,成為了在養(yǎng)殖水體中應用最為廣泛的微生物。深入

2、挖掘針對性強、適用范圍廣的新型高效水體修復劑的菌種資源一直備受關注。目前,APB在水產養(yǎng)殖中的應用現(xiàn)狀及其氮轉化機制的研究已有很多,但APB中能亞硝氮為唯一氮源生長的菌株鮮有報道,對無機三態(tài)氮的去除潛能也未深入發(fā)掘。APB在去除無機三態(tài)氮過程中,氨氮是完全被去除,還是轉化為亞硝氮或硝氮,尤其是在養(yǎng)殖水體中,無機三態(tài)氮通常是共存的,無機三態(tài)氮之間的究竟是如何相互轉化的研究報道較少。此外,在污染的養(yǎng)殖水體中,除了光、氧、鹽度、pH和碳源等環(huán)

3、境因子,水體中的有機氮源對菌株去除無機三態(tài)氮又有何影響,需進行深入研究。
　　本文選取了一株能利用多種碳源、氮源和硫源生長的海洋著色菌Marichromatium gracile YL28菌株作為研究對象,系統(tǒng)研究了該菌株對不同濃度的無機三態(tài)氮的去除特性與去除潛能。結果表明YL28菌株能以亞硝氮為唯一氮源生長,具有去除水體中無機三態(tài)氮的能力。菌株對氨氮的最大去除量和最大耐受濃度分別為9.64和36.64 mmol/L,能夠完全去除

4、13.50 mmol/L亞硝氮和22.90 mmol/L硝氮,是目前APB中去除亞硝氮濃度最大的菌株之一。
　　在以氨氮為唯一氮源的模擬水體中,YL28菌株對無機三態(tài)氮轉化過程的研究結果表明在厭氧光照條件下,YL28菌株能將氨氮轉化為亞硝氮和硝氮。更有趣的是,在好氧條件下,盡管菌體生長不是很好,但能夠檢測到水體中硝氮和亞硝氮的持續(xù)性積累。本文首次發(fā)現(xiàn)YL28菌株具有厭氧硝化作用。
　　探索了復雜水體環(huán)境中的小分子有機碳源、有

5、機氮源和水體pH對YL28菌株去除無機三態(tài)氮的影響。結果表明在葡萄糖、乙醇或乙酸鹽等小分子有機碳源存在時,菌株均能有效地去除水體高濃度無機三態(tài)氮。而在高濃度尿素或蛋白胨等有機氮化物存在時,影響該菌株對氨氮的去除效果,但YL28菌株仍具有良好去除亞硝氮和硝氮的能力。最后探索了亞硝氮對YL28菌株生長、無機氮去除和菌體光合色素合成的影響以及菌株靜息細胞對無機三態(tài)氮的去除和轉化作用。
　　綜上所述,本文研究了海洋著色菌YL28菌株對無機