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饮用水除氨氮功能菌株的筛选及降解

摘要:从松花江原水中筛选出2株异养菌YX1和YX2,经生理生化及16S rDNA序列鉴定,YX1为微杆菌属(Microbacterium sp.),YX2为不动杆菌属(Acinetobacter sp.)。5℃菌株YX1的世代时间为3.03 h,菌株YX2的世代时间为3.87 h。应用生物增强活性炭技术研究了异养菌株YX1和YX2对氨氮的降解特征,结果表明,菌株经过3~4 d的适应期后,在低温5℃对氨氮具有较强的降解能力,且环境条件影响菌株对氨氮的降解效果。菌株YX1和YX2在高溶解氧浓度下氨氮降解效果好,属于好氧细菌,降解氨氮的最适合温度为12~15℃,属于耐冷型中温菌,最适宜的pH为弱碱性(7.5~8.0),以乙酸盐为碳源时对氨氮降解能力最强,其次为葡萄糖 >柠檬酸三钠 >碳酸钙 >甘油,以上结果可为低温水源水中氨氮的去除提供新的技术方法和理论依据。

水中过量的氨氮使得消毒过程中耗氯量增加,形成的氯胺会造成嗅味问题,并加大产生消毒副产物的风险。应用自养型硝化菌降解水中氨氮,易造成亚硝酸盐的积累,与水中酰胺等发生反应,形成直接致癌的亚硝基化合物,对人类健康造成威胁。我国北方地区冬、春季水温普遍较低,尤其是黑龙江省,年平均最高气温仅有4.9°C,每年松花江有6个月左右的时间水温处于10°C以下,低温给有效去除氨氮带来了更大的困难。

1983年,首次分离出异养硝化菌。异养硝化菌由于其生长速率快、生物活性高、受温度变化影响小等优点,而日益受到关注。。

尽管国内外学者相继分离了多种具有硝化活性的异养菌,如恶臭假单胞菌、脱氮副球菌、粪产碱杆菌、假诺卡氏菌和中华根瘤菌等。这些研究均侧重于在常温下处理高浓度氨氮废水的应用,对于低温条件下处理微污染水源水中低浓度氨氮(小于5mg/l)的研究却鲜见报道。因此,针对低温所形成的特殊水质条件,筛选适应性强的异养菌,用于去除饮用水中氨氮,对保障饮用水安全具有十分重要的意义。

1实验部分

1.1培养基

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