暗纹东方Tun过滤水槽中硝化细菌对NH4^＋—N的转化效率

通过对暗纹东方Tun水槽中硝化细菌对NH4^ -N转化率的测定,定量了解了硝化细菌的硝化率。结果表明：过滤水槽的沙粒中硝化细菌数量平均比水中要高21倍,高出对照组10倍;沙粒的硝化率为水体的100倍;影响硝化细菌对NH4^-N转化的主要因素为温度、溶解氧和细菌数量。说明了过滤水槽的装置可以大大加强养鱼池的自净能力。     

亚硝化细菌培养条件的优化

以活性污泥中分离出的亚硝化的细菌为研究对象,对亚硝化菌培养条件(培养温度、pH、碳源、氮源、刺激因子)进行优化。结果表明:亚硝化细菌最佳培养温度为30℃,最佳培养基pH值为8.0,外加碳源Na2CO3最佳浓度为0.2%,NH4HCO3最佳浓度为0.2%,刺激因子LaCl3最佳浓度为0.004%。在此最佳培养条件下,亚硝化细菌生长及亚硝酸盐氮富集能力达到最高,为185.36 mg/L,脱氮率最高为92.52%;采用三角瓶半连续式培养的亚硝化细菌脱氮性能优于量筒培养的,而连续式培养较半连续式培养能更有利于亚硝化细菌菌群数量的增长和繁殖。     

池塘淤泥中细菌对含氮物质转化效率的研究

通过对精养鱼池表层淤泥中氨化细菌、亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌对含氮物质转化率的测定,定量了解了上述细菌的氨化率、亚硝化率、硝化率和反硝化率。结果表明：淤泥中细菌的氨化率、亚硝化率、硝化率和反硝化率在很大程度上受淤泥中有机物的含量、细菌数量和种群组成、淤泥的理化性质及水质情况的影响。建议生产上采用适当的管理措施,改善鱼池环境条件以提高池塘淤泥中细菌对含氮有机物的分解矿化速率,促进池塘物质和能量     

黄土寨沟冬季底泥中氮素及微生物的分布

为给贵州冬季自然或人工湿地净化效益评价和退化生态系统修复提供参考,选取贵州红枫湖入湖河流黄土寨沟为研究对象,分析测定其底泥中氨化细菌、亚硝酸细菌、硝酸细菌、反硝化细菌、总氮（TN）、氨氮（NH4＋-N）和硝酸盐氮（NO3－-N）和其上覆水、间隙水中 TN、NH4＋-N、NO3－-N 的含量,并对其相关性进行分析。结果表明：冬季黄土寨沟河水和底泥中氮素以 NH4＋-N 为主,底泥中氮的4种微生物的数量关系为氨化细菌＞反硝化细菌＞硝酸细菌＞亚硝酸细菌,氨化细菌数量与间隙水中 NH 4＋-N 呈显著正相关（r＝0．810,P ＜0．05）,反硝化细菌数量与上覆水中 NO3－-N 呈显著负相关（r＝0．798,P ＜0．05）。解释了冬季黄土寨沟从上游至下游总氮一直升高的原因：反硝化细菌呈下降趋势,反硝化过程受阻。     

全封闭式循环水养殖系统中生物滤器生物膜培养

为了除去循环水养殖过程中鱼类新陈代谢产生的氨氮和亚硝酸盐的毒副效果,循环水系统水处理工艺中离不开生物滤器,滤器首次启动需要进行滤器内生物膜培养。结果表明:在环境因子适宜条件下,当水中出现了NH4+,细菌就开始凝絮,逐渐附着在过滤介质表面,首先开始生长的细菌属于硝化细菌,把NH4+转化为NO2-,在此过程中,因为亚硝化单胞菌量非常少,亚硝酸盐会不断升高,这个阶段大概需要20d左右,当滤器逐渐出现亚硝化单胞菌与硝化细菌逐渐达到平衡,亚硝酸盐会逐渐降低接近0mg/L并与NH4+浓度达到平衡,整个过程需要40d左右。当系统培养出亚硝化单胞菌,会向系统中产生NO3-,若整个循环系统没有换水,细菌量不断增大,NO3-逐渐累积,值会越来越大。     

砖质固定化硝化细菌对氨气及铵态氮的转化效果

以普通建筑用砖为吸附载体对硝化细菌固定化,研究固定化硝化细菌(INB)对NH3及NH4+-N的转化效果。结果表明,INB与NH3接触6 h后,NH3的转化率为60.2%;INB对(NH4)2SO4溶液中的NH4+-N有很强的转化能力,在初始质量浓度为5.0、20.0 g/L的(NH4)2SO4溶液中,NH4+-N平均转化率分别为81.7%、86.6%;INB在37℃硝化细菌富集培养液中培养12 h,对NH3平均转化率提高27.5%。说明,普通建筑用砖可以作为硝化细菌的固定载体,用该载体制备的INB对NH3和NH4+-N均有较强的转化能力,可以通过加入硝化细菌培养液进行再培养提高砖质INB对NH3转化率,实现INB重复使用。     

应用于景观水体异养硝化细菌的筛选鉴定及效果研究

[目的]研究景观水体的生物修复技术。[方法]采用SBR反应器,通过间歇曝气方式对底泥体系中好氧反硝化细菌进行了选择和富集,分离到1株异养硝化菌,并根据其生理生化性状和部分长度的16S rDNA序列确定了分离菌株的分类学和系统发育地位。[结果]从底泥中分离出1株异养硝化细菌SHW1,经过生理生化鉴定和16S rDNA测序,建立了系统发育树,鉴定出细菌SHW1属于Acineto-bactersp.。采用乙酸钠-氯化铵培养基培养细菌进行硝化特性研究,经过7 d好氧培养,NH4＋-N最终去除率为52.13%,并且具有产生NO2--N的硝化性能。[结论]筛选出的异养硝化细菌SHW1在贫营养条件下对NH4＋-N有较高的去除率,可以应用于景观水体脱氮。     

长期氮磷不同施用量对土壤细菌、硝化与反硝化微生物数量的影响

为研究长期施用氮、磷肥对土壤微生物的影响,利用荧光定量PCR方法,比较6种不同氮磷施用量处理下土壤细菌、硝化与反硝化微生物的数量差异。结果表明:1)与不施肥相比,施氮磷肥显著提高了细菌16SrRNA基因、氨氧化古菌和细菌amoA基因和反硝化细菌nirK和nosZ基因拷贝数;2)与不施肥相比,低水平(T1)到高水平(T5)氮磷肥显著提高了细菌和氨氧化古菌数量,中低水平(T2)到高水平(T5)氮磷肥显著提高了氨氧化细菌数量,中、高水平(T3-T5)氮磷肥显著提高了nirK和nosZ型反硝化细菌数量,但施氮磷肥对nirS型反硝化细菌数量影响不显著;3)各处理中,氨氧化古菌amoA基因拷贝数显著高于氨氧化细菌amoA基因,反硝化细菌nosZ基因拷贝数显著高于nirK和nirS基因,nirK基因拷贝数显著高于nirS基因;4)细菌、氨氧化古菌和细菌及nirK和nosZ型反硝化微细菌数量与土壤pH呈显著负相关关系,与其他土壤理化性质均呈显著正相关关系。此外,硝态氮含量与氨氧化古菌和细菌数量显著相关,但与反硝化细菌数量无显著相关关系。综上所述,长期施用氮磷肥显著提高了土壤细菌、氨氧化古菌和细菌及nirK和nosZ型反硝化细菌的数量,且这些微生物的数量变化对氮磷肥施用水平的响应存在差异。     

不同灌水模式和施氮处理下稻田N2O排放通量及其与硝化-反硝化细菌数量的关系

为获得减少稻田N_2O排放的合适灌溉模式和施氮管理,通过大田试验,研究了不同灌溉方式和施氮处理对生育期内稻田N_2O排放通量和不同时期土壤无机氮含量和硝化-反硝化细菌数量的影响,并分析了采样当天稻田N_2O排放通量与无机氮含量和硝化-反硝化细菌数量的关系。试验设3种灌溉方式,即常规灌溉(CI)、"薄浅湿晒"灌溉(TI)和干湿交替灌溉(DI),以及2种施氮处理,即全部施用尿素(RN1)和50%尿素+50%猪粪(RN_2),2种施氮处理氮用量相同。相同施氮处理下,TI模式可以降低稻田N_2O排放;DI和TI模式土壤无机氮含量、硝化细菌数量和亚硝化细菌数量较CI方式高,而CI和TI模式土壤反硝化细菌数量较DI模式高。相同灌水模式下,RN1处理可显著降低稻田N_2O排放,且RN1处理土壤无机氮含量、硝化细菌数量、亚硝化细菌数量和反硝化细菌数量较RN_2处理低。稻田N_2O排放通量与土壤反硝化细菌、硝化细菌数量和NH_4~+-N含量之间均呈极显著正相关关系(r≥0.309,P0.01),且土壤NH_4~+-N含量与硝化细菌数量和反硝化细菌数量之间也均呈极显著正相关关系(r≥0.555,P0.01)。因此,"薄浅湿晒"灌溉和尿素处理可以降低稻田N_2O排放,且稻田N_2O排放通量受到土壤NH_4~+-N含量、反硝化细菌数量和硝化细菌数量的综合影响。     

不同植物及其组合配置对水体脱氮和氮循环微生物的影响

为探明富营养化水体中植物的脱氮效应及其作用机制,采用室内模拟试验,研究了不同植物及其组合配置对不同形态氮的去除、基质中微生物数量及其脱氮功能的影响,探讨了其与水质净化效果的相关性。结果表明：1）TN 的去除效果,单一植物处理,HCP 对 TN 去除效果最好（达68．71％）,CP 效果最差（仅50．48％）;植物组合处理,MRJ＋CP 和 MRJ＋HCP 对 TN 去除效果较好,HCP＋CP＋MRJ 效果次之, CP＋HCP 的效果最差;各植物处理系统中 TN 的去除率依次为 HCP＞MRJ＋CP＞MRJ＞ HCP＋MRJ＞HCP＋CP＋MRJ ＞ CP＞ CP＋ HCP＞ CK。2）NH4＋的去除效果,单一植物处理,HCP 和 MRJ 处理的NH4＋去除效果最好、去除率分别为64．84％和59．17％,CP 效果最差、仅46．50％;植物组合处理,MRJ＋CP 对 NH4＋去除效果最好,MRJ＋HCP 和 HCP＋CP＋MRJ 对 NH4＋去除效果次之,CP＋HCP 最差;各植物处理对污水中 NH4＋的去除率依次为 HCP＞MRJ＋CP＞MRJ＞HCP＋MRJ＞HCP＋CP＋MRJ＞CP＞CP＋HCP＞CK。3）NO3－的去除效果,单一植物处理,HCP 对 NO3－去除效果最好（达64．47％）,CP 效果最差（仅47．60％）;植物组合处理中,CP＋HCP 对 NO3－去除效果最好（达71．06％）,HCP＋MRJ＋CP 最差（仅47．41％）;各植物处理对污水中 NO3－的去除率依次为 CP＋ HCP＞ HCP＋MRJ＞ HCP＞MRJ＋CP＞MRJ＞CP＞HCP＋MRJ＋CP＞CK。4）植物及其配置调控着氮循环微生物的数量和活性,不同系统的硝化强度、反硝化强度、微生物数量不同,进而导致了净化效果的不同。硝化强度和亚硝酸细菌数量与 NH 4＋去除率间有显著关系（P ＜0．05）,而反硝化强度、反硝化细菌数量和 TN 去除率间相关性不显著（P ＜0．05）。     

生物炭固定化硝化菌去除水样中氨氮的研究

以稻壳生物炭为载体,将硝化菌固定在稻壳生物炭上,考察氨氮浓度、pH和温度对氨氮去除影响的基础上,研究了固定化硝化菌剂对氨氮的去除效果。结果表明,将硝化菌固定在生物炭上,既保留了生物炭对水体中氨氮的吸附性能,又可以充分发挥微生物的高效降解作用。常温条件下,对于初始氨氮浓度≤300mg/L的水样,调节水样pH为7.5,控制水样溶解氧浓度为1.5mg/L左右,稻壳生物炭固定化硝化菌剂对氨氮去除率可达85%。     

畜禽养殖废水在硝化反应器内的硝化性能研究

针对近年来中国规模化养殖场迅速发展所带来的严重环境污染,特别是畜禽养殖废水中氨氮污染物所产生的污染,采用硝化反应器对其进行处理。首先进行硝化细菌的培养驯化,然后通过连续运行试验、间歇运行试验,考察氨氮的去除效果和操作参数的影响。试验结果表明:当温度为25℃,pH为6～7,DO为4～6mg·L-1,HRT为12h,进水氨氮为200mg·L-1时,出水氨氮浓度可以降低到1mg·L-1左右,氨氮的去除率接近100%。     

硝化细菌与枯草芽孢杆菌对养殖水质调控作用研究

以硝化细菌和枯草芽孢杆菌为实验菌种,研究其对养殖水体的调控作用。结果表明,实验组养殖污水水质明显优于对照组(P0.05),实验组DO均低于对照组,硝化细菌处理组NH3-N、NO2--N降低率分别为75.41%和92.22%,对COD影响不明显。枯草芽孢杆菌能降低COD,NH3-N、NO2--N的降低率分别为77.82%和87.60%。硝化细菌和枯草芽孢杆菌联合处理组对水质的调控效果优于单菌处理组,NH3-N、NO2--N降低率分别为82.16%和94.62%。     

养殖水体氨氮去除的固定化微生物技术

应用固定化技术、将富集培养的硝化活性污泥制成固定化小球，对固定化小球在不同条件下其硝化活性的影响进行了研究；同时，采用摇瓶试验比较了固定化小球和悬浮硝化活性污泥对养鳖污水氨氮的处理效果。结果表明，固定化小球具有明显抗不利因素的能力，降解氨氮的效率稳定，对养殖污水氨氮的生物处理具有一定的效果。     

不同种植年限苜蓿地亚硝化菌、反硝化菌和固氮菌的垂直分布

本文对西辽河平原不同种植年限苜蓿地亚硝酸细菌、反硝化细菌、固氮菌的垂直分布规律进行研究,结果表明,苜蓿地的亚硝酸细菌数量5月份比4月份减少4个数量级,固氮菌的数量在2个不同种植年限苜蓿地无明显差异,反硝化细菌在2年生苜蓿地中多于5年生苜蓿地,2年生苜蓿地的亚硝酸细菌多于5年生苜蓿地。试验期间土壤中反硝化细菌最多,固氮菌次之,亚硝酸细菌最少。     

河道底泥的生物降解特性研究

[目的]探索河道底泥的生物降解特性。[方法]对河北省某河段底泥中有机质进行模拟试验,研究底泥中化学需氧量(CODcr)、氨氮、总氮和总磷的变化,分析异养菌、氨化细菌和硝化细菌对河道底泥中生物的降解机制。[结果]河道底泥中氨氮、总磷、总氮和化学需氧量的变化与各种微生物的数量呈正相关。溶解氧对异养细菌、氨化细菌、硝化细菌有较大影响。氧气充足时,异养细菌、氨化细菌、硝化细菌的数量大幅增加,对氨氮和CODcr有明显的去除效果。在没有外来污染源持续进入的情况下,未投加外来菌液的反应器的出水效果优于投加菌剂的反应器。[结论]充足的溶解氧有利于进行氨化细菌等好氧菌的生命活动和改善出水水质。     

好氧堆肥中amoA硝化细菌群落动态变化

为减少堆肥氮素损失,优化堆肥工艺,以牛粪和玉米秸秆为材料进行高温好氧堆肥,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和产物序列分析法,研究了堆肥不同阶段amoA硝化细菌群落结构组成和多样性的动态变化及与堆肥理化因子的相关性。结果表明:经高温期amoA硝化细菌类群发生明显演替,降温期检测到前期不存在的硝化类群,属于β-变形菌纲(β-Proteobacteria)中的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)。堆肥过程始终存在的优势菌群属于β-变形菌(β-Proteobacteria)中的亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和不可培养细菌(Uncultured bacteria)。堆肥不同时期amoA硝化细菌多样性指数发生变化,升温至高温期减小,降温期增大,腐熟期减小。冗余分析(RDA)结果表明,铵态氮含量和温度与amoA硝化细菌群落结构组成显著相关(P0.05),是影响其动态变化的关键理化因子。     

驯化硝化型生物絮体养殖南美白对虾的初步研究

尝试在养殖中期逐渐降低碳源添加量至零,探讨驯化硝化型生物絮体对生物絮凝高密度南美白对虾养殖系统的水质、生物絮体细菌群落动态变化和对虾生长性能的影响。实验在3个跑道式养殖系统中进行,放养密度均为685尾/m~3。水质结果表明养殖前1~45 d,每日按日投饵量的100%~150%添加葡萄糖,能很好地降低氨氮的浓度,但对亚硝酸盐氮处理效果不明显。投糖量下降至零后,氨氮仍能维持在较低水平,亚硝酸盐氮浓度明显下降。利用高通量测序技术对生物絮体的细菌群落结构进行分析。检测结果表明在门水平上,异养型和硝化型生物絮体的主要优势菌群都是Proteobacteria(变形菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)。在纲水平上,异养型生物絮体的优势菌群是Alphaproteobacteria(α-变形菌纲),而硝化型生物絮体的优势菌群有Alphaproteobacteria(α-变形菌纲)、Flavobacteria(黄杆菌纲)和Gammaproteobacteria(γ-变形纲)。系统在65 d后不添加碳源情况下,生物絮体的异养细菌丰度减少,硝化螺旋菌属(Nitrospiral)开始快速增多并发展成为硝化细菌的优势菌群属,异养型生物絮体逐渐转变为硝化型生物絮体。实验结束时,总投糖量占总投饵量的41.03%±7.86%。南美白对虾的存活率和产量分别为43.35%±7.57%和(3.03±0.59)kg/m3。研究表明驯化硝化型生物絮体能优化高密度零水交换对虾养殖系统生物絮体的细菌群落结构和丰度,改善养殖水环境,保证对虾的生长和存活,节约成本。     

鸡粪锯末好氧堆肥过程中硝化细菌动态变化

用鸡粪与锯末为原料进行高温好氧堆肥试验,研究不同初始含水率及堆肥方式下鸡粪锯末堆肥中铵态氮及硝化细菌动态变化,以期减少堆肥过程中氮素的损失,为优化堆肥提供理论依据。结果表明:1)硝化细菌存在于整个堆肥过程,且在堆肥腐熟期硝化细菌群落结构均发生了较大的变化。2)铵态氮浓度与硝化细菌群落物种丰富度与稳定性有关,可能是铵态氮会诱发硝化细菌生长。3)含水率是导致硝化细菌群落结构变化的关键因素。4)通过分析T-RF150、169和343bp对堆肥环境的适应性较强,且多数属于是不可培养的细菌菌属。5)通过分析可知T3处理有助于硝化细菌群落生长与稳定。