污水處理系統(tǒng)中氨氧化古細(xì)菌富集篩選及氨氧化特性研究.pdf

1、氨氧化步驟是污水生物脫氮的關(guān)鍵步驟和限速步驟。長(zhǎng)期以來(lái)的研究一直認(rèn)為參與這一過(guò)程的主要微生物為氨氧化細(xì)菌(AOB),但是近幾年研究發(fā)現(xiàn)一種古菌也具有氨氧化功能,被稱作氨氧化古細(xì)菌(AOA)。然而目前對(duì)AOA的研究主要集中在種群分布規(guī)律上,對(duì)AOA的富集分離特別是對(duì)污水處理系統(tǒng)中AOA富集分離的研究非常缺乏。為了了解污水處理系統(tǒng)中AOA的生長(zhǎng)及氨氧化特性,本課題對(duì)污水處理系統(tǒng)中的AOA進(jìn)行富集篩選,并考察各影響因子對(duì)AOA生長(zhǎng)及氨氧化性能

2、的影響。
　　本課題對(duì)污水處理系統(tǒng)中的AOA進(jìn)行富集培養(yǎng),主要通過(guò)培養(yǎng)基的選擇,抗生素的篩選及針頭式過(guò)濾器過(guò)濾的方法獲得了AOA數(shù)量達(dá)到3.27×107copies/mL,AOA含量大于90％的高純度富集培養(yǎng)液。對(duì)所獲得的高純度富集菌液克隆測(cè)序,結(jié)果顯示樣品中AOA為單一菌群,在古菌amoA基因系統(tǒng)發(fā)育樹上隸屬于GroupI.1b,與東江沉積物中獲取的序列HZNAOA7同源性在99%以上,該菌的amoA基因型和已分離的海洋亞硝化短

3、小桿菌和維也納亞硝化球菌的同源性都低于95%。
　　對(duì)高純度富集菌液中的AOA進(jìn)行純種分離的探索實(shí)驗(yàn),選取的分離方法有平板分離,稀釋分離和顯微操作分離,并未分離出純種的AOA。本課題分析了AOA難分離的原因,可能原因有AOA的世代時(shí)間長(zhǎng),還有可能是培養(yǎng)基成分不適于純種AOA的生長(zhǎng),也可能AOA和某些菌種存在共生關(guān)系,導(dǎo)致自己不能單獨(dú)生長(zhǎng)。
　　對(duì)高純度富集菌液中的AOA的生長(zhǎng)及氨氧化特性的影響因素進(jìn)行優(yōu)化,選取單因素試驗(yàn)和正

4、交試驗(yàn)及其對(duì)比試驗(yàn)確定AOA的最佳生長(zhǎng)條件條件為起始氨氮濃度為1mM,溫度為30℃,pH值為7.5,溶解氧為2.65mg/L;AOA的最佳氨氧化條件為起始氨氮濃度為1mM,溫度為37℃,pH值為8,溶解氧為2.03mg/L。COD對(duì)AOA的生長(zhǎng)和氨氧化性能無(wú)顯著影響。
　　AOA在最佳氨氧化條件下的單位菌體的氨氧化速率為2.53×10-10mg/d,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于AOB?？赡艿脑蚴怯坞x氨對(duì)AOA的抑制作用,AOA的代謝類型不同于AOB