《降解亚硝酸根菌种的筛选》由会员分享，可在线阅读，更多相关《降解亚硝酸根菌种的筛选（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1降解亚硝酸根菌种的筛选摘要硝化细菌是一种好气性细菌，能在有氧的水中或砂层中生长，并在氮循环 水质净化过程中扮演很重要的角色。它们包括形态互互异类型的一种杆菌、球菌 或螺旋菌。属于自营性细菌的一类。包括两种完全不同代谢群：亚硝酸菌属和 硝酸菌属.任何水产养殖池都会产生有机废物，它们绝大部分属于养殖生物的排 泄物，还有大量的饵料残余物，如果不及时将中些物质净化或排除将中些物质净化或排除，将会给水 中的异营性细菌提供大量繁殖的机会，并排除有毒的氨。如果水质偏向碱性， 一部分的铵就会自然地转化成氨，当水中的氨浓度达到养殖生物的致死浓度时， 就会给广大的养殖用户造成重大的损失。硝化细菌是一类具有硝化作
2、用的化能 自养菌，包括硝化菌和亚硝化菌两个生理菌群，其主要特性是自养性，生长速 率低，好氧性，依附性和产酸性等。可通过 NH4+ NO2- NO3-这一过程将 NH4+ 转化为 NO3-。能有效降低水体中氨氮及亚硝酸氮的含量，对水产养殖业及环境 保护具有重要意义,对提高水产品产量,促进水产品养殖业的发展具有不可估量 的作用。关键词:硝化细菌、亚硝化菌、转化、( (关键词 5 5 个个7 7 个个) )AbstractAbstractNitrifying bacteria is an aerobic bacteria, to the water or in the presence of oxy
3、gen in the growth of sand and water purification in the nitrogen cycle plays a very important role. They include different types of form among a bacillus, or spirillum bacteria . Are self-employed for a class of bacteria. Including two completely different metabolic groups: nitrite and nitrate speci
4、es genus. Any aquaculture will have a pool of organic waste, which the vast majority of the waste bio-farming, there are a large number of food residues, in a timely manner if we do not purify or exclude some material will be different to the water business to provide a large number of bacteria the
5、opportunity to breed and to remove toxic ammonia. If preferred alkaline water, the ammonium will be part of a natural transformation into ammonia, the 2ammonia concentration when the water reached a lethal concentration of biological culture, the culture will be to the vast number of users causing s
6、ignificant losses. nitrifying bacteria are a class of nitrification bacteria to self-support, including nitrification bacteria and fungi Nitrosation two physiological microflora, its main characteristic is self-support and low growth rate, aerobic, and the middle class dependent on acidity. By NH4+
7、NO2- NO3-to NH4+in the process transformed intoNO3-. Can effectively reduce ammonia and nitrite nitrogen in water content, the aquaculture industry and the importance of environmental protection. Key Word：31.文献综述1.1 亚硝酸盐目前，随着高密度集约化养殖水平的提高，亚硝酸盐引起的水质恶化越来越受到养殖界和相关学者的重视，其对水生动物的毒害作用也严重制约着水产养殖业的发展。亚硝酸盐是生态
8、系统中氮循环的一个天然组成部分，亚硝酸盐是水产养殖系统中一种潜在的污染物，淡水鱼类通过鳃主动吸收亚硝酸盐，导致体内亚硝酸盐的浓度过高【1】。近年来，高密度高投饵的集约化养殖方式造成的高蛋白残饵和高含氮排泄物超越养殖水体自然菌群的代谢能力而不断沉积于池底2，是养殖水体中亚硝酸盐等有害物质不断增加的最主要原因【3】。亚硝酸盐浓度的升高已成为影响水产养殖业发展的主要问题【4】，也是诱发鱼病的主要环境因子【5】，甚至可能造成大量的水生动物死亡【6】，给水产养殖业带来巨大的经济损失！亚硝酸盐是细菌硝化作用和生态系统中脱氮作用过程的中间产物（图1），也是水产养殖系统中最常见的污染物【7】。亚硝酸盐是由氨转
9、变而来的，这是由亚硝化细菌完成的8。亚硝酸盐是由氨转变而来的，这是由亚硝化细菌完成的，而亚硝化细菌的生长繁殖速度为18 min一个世代9，因此，其转化的时间较短；另一类细菌，称为硝化杆菌，它可以把亚硝酸盐转变为硝酸盐10。硝化细菌的生长速度相对4较慢，其繁殖速度为18 h一个世代，因此，由亚硝酸盐转化到硝酸盐的时间就长很多11。而脱氮作用是通过许多兼性厌氧菌来实现的，它还原硝酸盐为N2与N2O、NO-和N02-等这样的中问问产物12。天然水环境中亚硝酸盐的浓度是非常低的，在微摩范围内，而在商业化鱼类和观赏鱼类的集约化养殖过程中，由于硝化细菌(Nitrosomas sp和Mtrobacter s
10、p)活性失调 和脱氮作用过程的不平衡。都可能引起亚硝酸盐的过量产生13，水中亚硝酸盐的浓度甚至可达1 mM (50 mgL )或更高14。近年来，随着水资源污染越来越严重，养殖水体中的亚硝酸盐、氨氮含量越来越高，这已经逐渐成为困扰水体养殖者的一个心病，如何解决水体中这些物质的含量呢？通过了解我们知道，并不是有亚硝酸根存在就会使鱼类、水草中毒，而是水体中的亚硝酸根含量超标，才会引起亚硝酸根在鱼体内累积，当人们误食入亚硝酸根中毒的鱼，从而导致人类亚硝酸根中毒15。而亚硝酸根是如何产生的呢？这是由于水体中的氨不能够及时被转化，从而转换成了亚硝酸盐，并在水体中累积，通过食物链进入我们人体。由于在水产的
11、高密度养殖过程中必须连续地充氧以保证水中一定量的溶解氧，厌氧反硝化细菌的反硝化作用就不能充分地发挥好氧反硝化细菌作为一种新型的脱氮细菌而备受关注细菌好氧反硝化与传统的细菌厌氧反硝化相比具有独特优势：第一，细菌在有氧条件下进行反硝化，使硝化和反硝化作用能够同时进行，硝化反应的产物可直接作为反硝化作用的底物，避免了硝酸根、亚硝酸根的积累对硝化反应的抑制，加速了硝化反硝化的进程，且反硝化释放出的OH一一（应该是（应该是 右上角标）右上角标）可部分补偿硝化反应所消耗的碱，使系统中pH值相对稳定；5第二，与传统的化学自养硝化菌不同，好氧反硝化菌(多数也是异养硝化菌)可将氨在好氧条件下直接转换成气态的产物
12、，且反应可由单一反应器一步完成，降低了操作难度和运行成本；第三，大部分好氧反硝化菌能很好地适应厌氧(或缺氧)周期变化，在有氧缺氧交替时具有生态生长优势，其生长速度快、产量高、要求的溶解氧浓度较低、能在偏酸性环境中生长，细菌培养投资少，且反应速度快，反硝化彻底，适合治理大面积氮污染水域16。传统理论认为反硝化细菌是异养厌氧的，但到目前为止除了发现好氧反硝化细菌外，还发现存在自养型反硝化菌，能利用一些无机物在氧化过程中释放出来的能量将硝酸根还原，发挥反硝化作用如备受关注的脱氮硫杆菌（Thiobacillus denitrifican）17异养反硝化的研究细致深入，各种工艺设计参数较多，但需要投加有
13、机物，提高运行成本的同时也容易造成二次污染，使它的应用受到限制而自养反硝化存在2个优势：第一，不需要投放有机物作为碳源，节省开支；第二，产生极少量的污泥，能将污泥处理量降低到最小 自养反硝化又为生物脱氮开辟了一条新的途径。实践证明18,生物方法能够有效的解决水体中存在的这些问题。即经济又实用，而且能达到无二次污染。还能丰富水体中的微生物种群环境，还能丰富水草的肥料，进而为鱼群创造大量的食物19。1.2 反硝化细菌作用机理反硝化细菌是指一类能将硝态氮(NO-3)还原为气态氮(N2)的细菌群,它们分散于10个不同的细菌科中,已知的有50属以上的微生物能够进行反硝化左右,自然界中最普遍的反硝化细菌是
14、假单胞菌属,其次是产碱杆菌属。根据已有的讲讲究6结果,反硝化吸进吸进的反硝化作用分4步进行,即: NO-3一N0-2一N0一N20一N2,分别由硝酸还原酶、亚硝酸还原还原、NO还原酶、N20还原酶催化3.传统观点认为反硝化作用的一个重要条件是厌氧环境，在O2和NO3-,-同时存在时，反硝化菌首先利用O2作为最终电子受体，只有溶解氧浓度接近零时才开始发挥反硝化作用。1.3研究意义从生物工程学筛选菌种的角度对硝化细菌进行研究，寻找一种最高效的硝化细菌，对促进生物脱氮理论的研究有一定的参考意义。2.实验部分2.1 实验药品及器材2.1.1实验药品表1药品及仪器 厂址亚硝酸钠 北京化工厂蛋白胨 北京奥
15、博兴生物技术有限责任公司牛肉膏 北京奥博兴生物技术有限责任公司葡萄糖琼脂氯化钠氢氧化钠75%乙醇碘液结晶紫试剂翻翻红试剂高压灭菌锅恒温培养箱无菌操作台PH试纸北京益利精细化学品有限公司海南省琼海市长青琼脂加工厂天津市博迪化工有限公司沈阳市新华试剂厂沈阳市新华试剂厂实验室提供实验室提供实验室提供上海申安医疗器械厂金坛市富华仪器有限公司沈阳市医疗器械工厂天津塘沽澳科精细化工有限公司7蛋白胨 牛肉膏 葡萄糖 琼脂 氯化钠 亚硝酸钠 氢氧化钠 75%乙醇 碘液 结晶紫试剂 番红（以上的纯度，厂家）（以上的纯度，厂家）试剂 KH2PO3 蒸馏水 2.1.2实验器材高压灭菌锅 恒温培养箱 无菌操作台 烘干
16、箱 显微镜（厂家）厂家）试管 三角瓶 烧杯 电子天平 PH试纸（114）培养皿 吸管 酒精灯 恒温培养箱 药匙 接种环 玻璃棒载玻片 2.2实验原理试验采用富集培养的方法确定细菌的样本。富集培养主要是利用不同的微生物生命活动的特点的不同，认为认为的控制环境条件，仅使适合于改于改条件的微生物旺盛生长，使其在菌群中的数量显著增加，成为优势微生物，从而更有利于人们分离自己所需的特定微生物.富集条件可根据所需分离的微生物的特点从物理、化学、生物等多个方面进行选择，如温度、PH、氧气、营养等。硝化细菌大部分属于无机化能自养菌，生长周期长，生长极其缓慢，而伴生的异养菌却生长迅速.为使自然条件下生长劣势的硝化细菌转化为生长优势菌，确定以含亚硝酸钠的肉汤培养基进行富集
