反硝化聚磷菌的分离鉴定及其固定化应用研究

摘要

近些年以来，我国地表水污染问题依然较重，湖泊(水库)富营养化问题依然突出。氮和磷已经成为导致水体富营养化的主要营养物质，但是目前城市污水处理中对氮、磷的去除率并不高，所以防治水体富营养化首要目的就是研究如何进行脱氮除磷。反硝化聚磷菌可以在缺氧条件下，利用硝酸盐作为电子受体，实现同步反硝化和过量吸磷。所以，从微生物学的角度出发分离筛选出能够反硝化除磷的菌株，并将其应用于污水处理工艺中，氮磷去除的效果将会很大程度上得到改善。
　　 本研究利用传统平板分离技术，结合除磷试验、反硝化产气试验以及异染颗粒和聚-β-羟基丁酸(PHB)颗粒染色试验，从内蒙古湖泊水样中筛选出一株反硝化聚磷菌株P1-1。经过形态、生理生化试验、Biolog碳源利用分析以及16S rRNA基因序列分析，鉴定该菌株为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。从温度、接种量、pH、摇床转速和碳源等多个方面对菌株P1-1的生长条件进行研究，并测定其在各因素下的脱氮除磷特性，得出了该菌株的最佳生长条件和最佳脱氮除磷条件。
　　 此外，用海藻酸钠和聚乙烯醇同时作为包埋载体，添加一定量的沸石作为吸附剂，使微生物的固定化作用同时具有包埋和吸附的双重特点。通过正交试验确定了固定化条件为5mL浓缩菌液，1.0％的海藻酸钠，10%的聚乙烯醇，2%的沸石时菌株P1-1的除磷效果最好。在高盐度和重金属条件下，研究发现固定化菌体比游离菌体有更好的除磷效果。
　　 最后，在模拟反应器中，利用固定化菌体与游离菌体对模拟废水进行处理，24小时后，结果发现固定化菌体除磷率为86.4%，脱氮率94%；游离菌体的除磷率为71.4%，脱氮率为92.2%。