一株耐酸性反硝化細(xì)菌的分離鑒定及反硝化特性研究.pdf

1、酸法地浸采鈾過程中，常采用硝酸銨為淋洗劑，致使硝酸鹽進(jìn)入到含礦含水層，造成地浸采礦退役后地下水環(huán)境硝酸鹽的超標(biāo)。微生物反硝化脫氮法因其效率高、成本低常被廣泛應(yīng)用于處理含氮廢水。但反硝化細(xì)菌的作用條件一般為中性或偏堿性，酸性或偏酸性條件下的較為少見。
　　本論文針對酸性礦山地下水中pH低、硝酸鹽含量高等問題，采用選擇性培養(yǎng)基，從新疆某鈾礦山含礦含水層地下水樣品中富集、分離和馴化耐酸性硝酸鹽還原菌(Denitrifying Bacte

2、ria,DNB)；采用稀釋涂布和平板劃線法純化菌種；采用Biolog生理生化試驗(yàn)和16S rDNA基因序列分析鑒定所獲得菌株(G16X-D)，采用兼性厭氧液體培養(yǎng)法研究不同初始pH值、溫度、碳源、C/N等因素對G16X-D生長和反硝化特性的影響，優(yōu)化其反硝化培養(yǎng)條件；分析不同初始NO3--N濃度與G16X-D反硝化速率的動力學(xué)關(guān)系、考察重金屬離子(Zn2+、Cd2+、U6+)對其去除NO3--N的影響。此外，在優(yōu)化的環(huán)境條件下研究了該G

3、16X-D對微生物浸鈾浸出液中NO3--N去除的效果，為今后的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　本文主要獲得以下研究結(jié)果：
　　通過富集分離與馴化，得到一株耐酸性反硝化細(xì)菌G16X-D，形態(tài)學(xué)觀察、Biolog生理生化試驗(yàn)以及16S rDNA基因序列分析鑒定結(jié)果表明，菌株G16X-D屬于銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。
　　影響因素試驗(yàn)結(jié)果表明，pH4.50的條件下，菌株G16X-D具有較高的反硝化

4、能力，反硝化作用主要發(fā)生在對數(shù)生長期。菌株G16X-D優(yōu)化的反硝化培養(yǎng)條件為：最適碳源為葡萄糖，C/N=3.0，溫度為35℃，此條件下72h內(nèi)初始NO3--N濃度為160mg·L-1的還原率達(dá)到92.74%，比生長速率μ=0.0472 h-1，最短倍增時(shí)間td=14.68h。菌株G16X-D的最適pH值為5.77～7.70。
　　動力學(xué)研究表明，NO3--N濃度S=350.84mg·L-1時(shí)，其最大反硝化速率Vmax=2.99mg

5、·L-1·h-1，半飽和常數(shù)Km=162.50mg·L-1，抑制常數(shù)Ki=757.47mg·L-1。
　　Cd2+對菌株的反硝化作用具有抑制作用，濃度越高抑制性越強(qiáng)；U6+濃度在7.50mg·L-1以下時(shí)，促進(jìn)反硝化作用的進(jìn)行，大于7.50mg·L-1時(shí)，具有抑制作用；少量的鋅離子有助于反硝化作用的進(jìn)行，50mg·L-1以上則會有抑制作用；3種重金屬離子對G16X-D的毒性大小順序?yàn)镃d2+>U6+>Zn2+。
　　在優(yōu)化的

6、反硝化培養(yǎng)條件下，以鈾礦石微生物浸出液為試驗(yàn)原水樣，未稀釋的試驗(yàn)原水樣對G16X-D的反硝化作用具有強(qiáng)烈的抑制性；G16X-D以1%接種于在初始NO3--N濃度分別為86.52mg·L-1和163.52mg·L-1的試驗(yàn)水樣中，培養(yǎng)8d后，NO3--N去除率分別為64.4%和41.4%；試驗(yàn)廢水中最佳接種量為7.5%時(shí)，初始濃度為160mg·L-1的NO3--N經(jīng)96h去除率可達(dá)91.2%。G16X-D對pH4.50的偏酸性礦山廢水中N