脫氮副球菌的好氧反硝化特性及在水體氮素轉(zhuǎn)化中的作用研究.pdf

1、養(yǎng)殖水體中適量的氮素可以維護(hù)水體的生態(tài)平衡，但高濃度氮素會(huì)毒害養(yǎng)殖動(dòng)物，污染生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)理論認(rèn)為反硝化必須在厭氧或缺氧條件下才能發(fā)生，但養(yǎng)殖水體需要充足的溶氧作保證，因此，這極大限制了反硝化菌在養(yǎng)殖水體中脫氮的應(yīng)用。
　　 以一株好氧反硝化菌-脫氮副球菌（Paracoccus denitrificans，ACCC10489）為試驗(yàn)對(duì)象，研究了其菌體和菌落的形態(tài)、生理生化特性、適宜生長(zhǎng)條件和生長(zhǎng)曲線、好氧反硝化特性和影響因素、轉(zhuǎn)

2、化氮素的可能途徑、應(yīng)用的安全性及在養(yǎng)殖水體中轉(zhuǎn)化氮素的能力和效果。研究結(jié)果表明:
　　 1、脫氮副球菌是一種兼性細(xì)菌，在好氧或缺氧條件下均能生存和生長(zhǎng)，但其特性主要體現(xiàn)在好氧方面，其在氧氣充足時(shí)生長(zhǎng)快速，在氧氣缺乏時(shí)生長(zhǎng)緩慢。
　　 2、無(wú)論在好氧還是缺氧條件下，脫氮副球菌的適宜生長(zhǎng)溫度均為30℃，適宜生長(zhǎng)的pH值均為7.0。此溫度與pH范圍非常有利于脫氮副球菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用。
　　 3、脫氮副球菌可以

3、在好氧條件下進(jìn)行反硝化作用，反硝化過程主要發(fā)生在菌體生長(zhǎng)的對(duì)數(shù)期。在葡萄糖、甲醇、乙酸鈉、酒石酸鉀鈉和丙三醇這5種碳源中，利用度最佳的碳源是葡萄糖，最適C/N摩爾比為15～20。
　　 4、不同溶氧條件下，脫氮副球菌對(duì)單獨(dú)或混合存在的三種形式的無(wú)機(jī)氮(NO3--N、NO2--N和NH4+-N)均有良好的轉(zhuǎn)化去除效果，最高轉(zhuǎn)化去除率均大于90％,但轉(zhuǎn)化去除的方式、路徑有所不同。
　　 當(dāng)水中NO3--N或NO2--N單獨(dú)存

4、在時(shí)，脫氮副球菌通過同化吸收和反硝化作用這兩條路徑來(lái)完成轉(zhuǎn)化功能，主要的影響因素是水中的溶氧。在一定的溶氧范圍內(nèi)，溶氧越高，細(xì)菌體內(nèi)的異化型硝酸鹽還原酶和亞硝酸鹽還原酶的活性越低，反硝化能力越弱，同化吸收能力越強(qiáng);
　　 當(dāng)水中的NH4+-N與NO3--N或NO2--N共存時(shí)，無(wú)論NH4+-N的含量有多少、水體處于何種溶氧水平，脫氮副球菌總是優(yōu)先利用NH4+-N，通過同化吸收合成菌體物質(zhì)，幾乎全部通過好氧反硝化作用轉(zhuǎn)化去除NO3

5、--N和NO2--N。只有當(dāng)NH4+-N消耗殆盡而NO3--N或NO2--N還有剩余時(shí)才會(huì)部分同化NO3--N或NO2--N，供菌體生長(zhǎng)。
　　 5、脫氮副球菌通過水體接觸方式，在10g·L-1的用量下對(duì)斑馬魚沒有毒性，況且其本身也存在于天然水體環(huán)境中，因此具有生態(tài)安全性，可應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的氮素污染控制。
　　 6、將脫氮副球菌應(yīng)用于溶氧濃度為4.0～5.1 mg·L-1的魚類養(yǎng)殖池塘中，其對(duì)養(yǎng)殖水體中的NH4+-N

6、、NO2--N、NO3--N均具有較好的轉(zhuǎn)化去除效果，平均去除率均＞40％,同時(shí)它還對(duì)COD有一定的去除效果。這種水質(zhì)控制效果在一定范圍內(nèi)隨菌液用量的增加和作用時(shí)間的延長(zhǎng)而愈發(fā)顯著?？紤]到實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)有效性，適宜的用量以1000mL·（畝·米）-1（菌體濃度≥109 CFU·mL-1）為佳，有效作用時(shí)間為10d。
　　 研究表明，脫氮副球菌的好氧反硝化作用解決了水產(chǎn)養(yǎng)殖水體必須有氧和反硝化脫氮必須厭氧或缺氧這一矛盾，為養(yǎng)殖水體