微生物和微生物—菊芋體系對海水養(yǎng)殖廢水脫氮效應(yīng)的研究.pdf

1、近幾十年來，我國海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，在帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益的同時，也隱藏著一些問題，例如自然水體中一方面沒有足夠數(shù)量和種類的滿足養(yǎng)殖生物攝食的初級生產(chǎn)者，另一方面為了實現(xiàn)控制病害爆發(fā)、治療病蟲害的目的，需要向養(yǎng)殖水體投放大量的合成飼料和多種藥劑，由此會造成養(yǎng)殖水體含有大量殘餌和殘藥，加上養(yǎng)殖生物的排泄物、死亡養(yǎng)殖生物殘骸等因素，使的水體環(huán)境污染問題日益凸顯。其中氨氮和亞硝酸氮等氮化合物不僅容易造成養(yǎng)殖環(huán)境受到破壞、養(yǎng)殖水體的富營養(yǎng)化，

2、而且對養(yǎng)殖生物本身也可造成巨大毒害，其影響不容忽視。故開發(fā)一種高效經(jīng)濟(jì)的脫氮方法成為目前海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖工作的研究重點。本論文從微生物脫氮和微生物-植物聯(lián)合脫氮角度出發(fā)開展研究，以期為海水養(yǎng)殖環(huán)境生物凈化提供更加豐富的內(nèi)涵。本研究結(jié)果分述如下:
　　(1)異養(yǎng)反硝化細(xì)菌的篩選、鑒定和反硝化能力條件優(yōu)化研究
　　從大豐沿海灘涂養(yǎng)殖池中采集水樣和底質(zhì)淤泥樣品，從中篩選出一株有良好反硝化能力的菌株DF-1，鑒定菌株為產(chǎn)酸克雷伯式茵(K

3、lebsiellaoxytoca)。在有氧條件下，菌株DF-1在22h內(nèi)基本上可將6.5mg/l的亞硝態(tài)氮完全去除。菌株DF-1最適生長條件為pH7、溫度35℃、鹽度5‰，亞硝酸鹽降解效果比較好時的培養(yǎng)條件是pH9、溫度35℃、鹽度0。在乳糖和乙酸鈉作為碳源時，菌株DF-1能達(dá)到良好的生長狀態(tài)和反硝化狀態(tài)。
　　(2)異養(yǎng)、自養(yǎng)硝化細(xì)菌的篩選、鑒定和氨氮降解能力條件優(yōu)化研究
　　從采集到的水樣和底質(zhì)淤泥樣品中，篩選得到自養(yǎng)氨

4、氮降解菌和異養(yǎng)亞硝化細(xì)菌各一株，分別命名為DFA-1和DFY-1，經(jīng)鑒定二者分別為陰溝腸桿菌(Enterobactercloacae)和產(chǎn)氣腸桿菌（Enterobacteraerogenes）。菌株DFA-1生長周期短，耐受性強(qiáng)，最適生長條件為pH范圍3-9、溫度范圍15-30℃、鹽度范圍1-20，其最適氨氮去除率培養(yǎng)條件是pH7、溫度范圍25-35℃、鹽度7(＞90％);菌株DFY-1生長慢，對外界環(huán)境的耐受性較低:在pH7-8、溫度

5、30℃-35℃時菌體生長狀況才良好;氨氮降解率與茵體生長狀況相一致，當(dāng)菌體生長狀況良好，氨氮降解率高(＞85％)，反之亦然。兩株菌株能夠利用的碳源均比較單一，菌株DFA-1主要利用葡萄糖，菌株DFY-1主要利用葡萄糖和檸檬酸鈉。
　　(3)模擬野外條件微生物-植物協(xié)同作用脫氮研究
　　在模擬野外條件下構(gòu)建微生物體系:配置氨態(tài)氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮低、中、高濃度各為1mg/L、5mg/L、10mg/L的水體，以不同形態(tài)氮作為因素

6、，濃度作為水平，設(shè)計三因素三水平正交實驗。以組合式材料為載體，向試驗組水體加入三株篩選菌株的培養(yǎng)茵液。植物體系指在實驗前2個月在經(jīng)改造過的大桶內(nèi)種植菊芋，不施肥料生長，至試驗開始時植株高度約為60-75cm。試驗結(jié)果表明:各形態(tài)氮的濃度對本身和其它形態(tài)氮去除率有影響;經(jīng)微生物和植物協(xié)同作用后，水體中的N基本被去除。培養(yǎng)6天后微生物的脫氮效果比較明顯;加入到植物體系中的N元素，一部分被菊芋吸收，一部分殘留在土壤中。二者之間吸收的N元素比例