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一株异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及脱氮特性的研究

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一株异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及脱氮特性的研究

作者：余洋温州大学

学位级别：硕士

本文从河道底泥中筛选出一株异养硝化-好氧反硝化细菌XY-1,经16S rDNA测序和BLAST同源性检索,初步鉴定为费氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)。研究了该菌株的异氧硝化-好氧反硝化能力和环境因素对脱氮性能的影响,初步探讨了菌株的脱... 详细信息

本文从河道底泥中筛选出一株异养硝化-好氧反硝化细菌XY-1,经16S rDNA测序和BLAST同源性检索,初步鉴定为费氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)。研究了该菌株的异氧硝化-好氧反硝化能力和环境因素对脱氮性能的影响,初步探讨了菌株的脱氮机理及其对实际废水的脱氮效果。主要结论如下:(1)单因素实验表明:菌株XY-1利用小分子有机酸的能力明显优于葡萄糖等常用糖类,且无法利用无机酸;在温度为15℃～35℃时,氨氮去除率高于85%;初始pH为5～8时,菌株XY-1对氨氮的去除率高于90%;当DO为0.16mg/L时,即低溶解氧状态,氨氮去除率为96.92%;当初始氨氮浓度分别为300 mg/L、400 mg/L和500 mg/L时,氨氮去除率分别为94.8%、86.5%和 65.4%,OD600 值分别为 2.680、2.947 和 2.632。(2)菌株XY-1异养硝化-好氧反硝化的最佳条件:碳源为琥珀酸钠、温度30℃、转速160r/min、C/N为10、pH为7.0,在最佳环境条件下,菌株对氨氮、总氮的去除率分别达到99.42%和90.03%,且在此过程中几乎无亚硝酸盐氮积累。(3)菌株XY-1好氧反硝化脱氮基因为周质硝酸还原酶基因(Nitrate reductase,napA),反硝化产物为N2和N2O;脱氮途径为NH3→NH2OH→NO2-→NO3-的硝化过程,而NO3-则在napA的作用下进行好氧反硝化,最终转化为 N2,即NO3→NO2→NO→N2O→N2。(4)菌株XY-1强化活性污泥处理模拟生活废水,当水力停留时间高于12 h时,总氮的去除率可达81.6%以上;活性污泥中费氏柠檬酸杆菌占比65.91%,为微生物群落中的优势菌株。(5)菌株XY-1强化多介质生物滤池处理污水厂尾水,水力停留时间为18h时,总氮可达1.96mg/L,满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类水标准。

关键词：异养硝化-好氧反硝化费氏柠檬酸杆菌硝酸还原酶基因脱氮途径生物强化

人工湿地中异养硝化-好氧反硝化菌分离及脱氮除磷特性的研究

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天津农学院学报 2023年第4期30卷 39-45页

作者：崔看利张丹方展明任雨新姜瑞璇孙学亮天津农学院水产学院天津市水产生态及养殖重点实验室天津300392

为提高对人工湿地养殖尾水处理系统中异养硝化-好氧反硝化菌种类和性能的认知,在其中分离出一株异养硝化-好氧反硝化功能菌株KL1,并研究了其生长影响因子及其脱氮除磷特性。结果表明,菌株KL1经16S rRNA基因同源性分析为假单胞菌属。菌株... 详细信息

为提高对人工湿地养殖尾水处理系统中异养硝化-好氧反硝化菌种类和性能的认知,在其中分离出一株异养硝化-好氧反硝化功能菌株KL1,并研究了其生长影响因子及其脱氮除磷特性。结果表明,菌株KL1经16S rRNA基因同源性分析为假单胞菌属。菌株KL1最佳生长条件如下:最适温度为30~37℃,pH为5~7,碳源为丁二酸钠,C/N为(7∶1)~(7∶18),C/N/P为(14∶2∶1)~(7∶1∶4)。KL1菌株在异养硝化-好氧反硝化过程中,对NH4-N、TN去除率为92%和81%,无NO_(3)-N积累,NO_(2)-N积累量为2%。反硝化过程中对NO_(3)-N和TN去除率为95%和44%,无NH4-N积累。NaNO_(2)为唯一氮源时,NO_(2)-N和TN去除率为56%和41%,无NO_(3)-N积累。NH4Cl为唯一氮源时,除磷率为31%。综上所述,菌株KL1具有较强的异养硝化-好氧反硝化能力及兼具较好的反硝化除磷效果。

关键词：脱氮除磷人工湿地假单胞菌属异养硝化-好氧反硝化生长影响因子

高效异养硝化-好氧反硝化菌株的分离鉴定与脱氮性能

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北京工商大学学报（自然科学版） 2010年第2期28卷 18-23,29页

作者：刘健楠汪苹尹明锐王磊北京工商大学化学与环境工程学院北京100048

利用BTB培养基从实验室驯化成熟的SBR反应器的活性污泥中筛选出一株高效异养硝化-好氧反硝化菌株WYLW-X06.通过对菌株WYLW-X06的形态观察、生理生化特征测定、Biolog鉴定,以及16S rDNA序列测定,认定菌株WYLW-X06是蜡状芽孢杆菌(Bacillus... 详细信息

利用BTB培养基从实验室驯化成熟的SBR反应器的活性污泥中筛选出一株高效异养硝化-好氧反硝化菌株WYLW-X06.通过对菌株WYLW-X06的形态观察、生理生化特征测定、Biolog鉴定,以及16S rDNA序列测定,认定菌株WYLW-X06是蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus).对菌株脱氮性能的研究结果表明:该菌株脱氮效果良好,氨氮去除率达到97.18%,总氮去除率96.63%,N2O气体总产量1.848 987 mg,N2O-N产量占总氮去除量的0.572%.

关键词：异养硝化-好氧反硝化脱氮 N2O生物控逸

G1菌株人造生物膜异养硝化-好氧反硝化脱氮性能

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G1菌株人造生物膜异养硝化-好氧反硝化脱氮性能

低温冲击对异养硝化—好氧反硝化菌HN-02的影响研究

2016第二届中国饮用水安全微污染水源的膜法及其它深度处理工艺技术论坛

作者：王业勤李勤生王若雪刘培志武汉益生泉生物科技开发有限责任公司

芽孢杆菌G1菌株在间歇曝气条件下,能通过好氧硝化和反硝化将养猪污水中的氨氮和亚硝态氮同时去除,表明其具有异养硝化-好氧反硝化功能。好氧反硝化反应要求低溶氧条件。将G1菌剂制备成颗粒型或膜片型人造生物膜,并与市售的硝化菌和反硝... 详细信息

芽孢杆菌G1菌株在间歇曝气条件下,能通过好氧硝化和反硝化将养猪污水中的氨氮和亚硝态氮同时去除,表明其具有异养硝化-好氧反硝化功能。好氧反硝化反应要求低溶氧条件。将G1菌剂制备成颗粒型或膜片型人造生物膜,并与市售的硝化菌和反硝化菌在相同条件下比较,结果显示G1菌株人造生物膜好氧反硝化活性更高。G1菌株人造生物膜可在一个反应器内实现低好氧硝化-反硝化脱氮。

关键词：人造生物膜芽孢杆菌G1菌株异养硝化-好氧反硝化污水处理

来源： cnki会议评论

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低温冲击对异养硝化—好氧反硝化菌HN-02的影响研究

作者：冯叶西南交通大学

学位级别：硕士

硝化细菌最适生长温度为25-30℃,对温度非常敏感。一旦温度下降低于10℃,硝化细菌会进入休眠状态,低于4℃时,则基本丧失新陈代谢能力,而我国北方大部分地区长年处于低温条件下,平均温度在5℃左右,导致低温污水深度处理难以达标。本... 详细信息

硝化细菌最适生长温度为25-30℃,对温度非常敏感。一旦温度下降低于10℃,硝化细菌会进入休眠状态,低于4℃时,则基本丧失新陈代谢能力,而我国北方大部分地区长年处于低温条件下,平均温度在5℃左右,导致低温污水深度处理难以达标。本文的研究对象是一株同时具有异养硝化和好氧反硝化功能的菌株HN-02,它克服了传统脱氮中自养硝化菌生长慢、世代时间长、脱氮效果不佳等缺点,更适合本实验低温冲击对生长、脱氮性能的影响与抗氧化酶活响应机理研究。本文的主要内容如下：考察在骤降、渐降条件下异养硝化好氧反硝化菌HN-02的生长速率与脱氮速率的变化规律,以及低温下抗氧化酶体系（SOD、CAT、POD）消除有害自由基的响应机制;低温驯化前后的HN-02的各指标变化对比与分析,以期为低温硝化效果的提高以及技术研究提供参考;总结低温实验成果,探究低温条件下优化HN-02脱氮水平的调控技术与方法。研究结果表明：（1）异养硝化-好氧反硝化菌HN-02在骤降条件下,生长速率及氨氮去除率均随着温度的降低而减小。6h时30℃C下HN-02的氨氮降解完全,此时5℃较30℃下HN-02的生长速率降低了36%,骤降对HN-02的生长与脱氮速率有一定的抑制。5℃、10℃、15℃三个低温的骤降过程中,超氧歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT水平均高于中温条件,最大SOD活性比30℃下分别高6.865U/mg、3.228U/mg、8.894U/mg,最大CAT活性较30℃增加了3.81、3.91、3.84倍,骤降更容易诱导SOD和CAT活性的提高,且低温下SOD和CAT发挥的抗氧化作用比中温的要大。综合抗氧化酶酶活变化曲线图,推测出10℃可能为调控抗氧化酶酶活的临界温度。（2）渐降条件下HN-02生长、脱氮速率均小于骤降效果,温度渐降对HN-02的影响大于骤降,抑制程度更强,部分可能是由HN-02的温度滞后性造成的。渐降过程中,仅10-5℃对HN-02的SOD酶活影响最大,推测5-10℃为渐降过程中抗氧化酶SOD变化的临界范围。而过氧化物酶POD和过氧化氢酶CAT的变化规律均以20-15℃为界限分为两种,高于这个范围POD和CAT活性随温度的降低而减少,低于这个范围则POD和CAT活性随温度的降低而增加。渐降过程中温度低于15℃不仅是一种胁迫,还起到一种刺激诱导HN-02机体酶活的促进作用。（3）10℃和15℃驯化后HN-02的平均比生长速率分别较驯化前提高了34%和38%,5、10、15℃驯化后平均氨氮去除速率分别提高了11%、13%、5%,说明低温驯化使HN-02菌的适应性和脱氮性能得到了提高。5℃达到了HN-02的最低生长温度限值,HN-02进入了自我保护式休眠状态。SOD活性较初始浓度分别增加了102%、86%、65%,CAT分别较驯化前同期增长了109%、96%、43%。温度越低,诱导SOD和CAT产生的量越大。POD的规律则相反。综合来看,低温条件下CAT清除H202自由基的能力优于POD,且超氧歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT在HN-02的抗氧化、耐低温方面发挥着重要作用。

关键词：低温冲击异养硝化-好氧反硝化生物脱氮抗氧化酶

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G3菌株异养硝化—好氧反硝化特性研究

G3菌株异养硝化—好氧反硝化特性研究

作者： EDISON RUKUNDO 华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

异养硝化-好氧反硝化工艺由于其巨大的脱氮能力,引起研究者对其在污水处理应用中的广泛研究。近年来已有多株异养硝化-好氧反硝化菌株得到富集分离,但其在污水生物处理中的应用潜力依然没有研究清楚。本文探讨了菌株G3作为一种潜在的异... 详细信息

异养硝化-好氧反硝化工艺由于其巨大的脱氮能力,引起研究者对其在污水处理应用中的广泛研究。近年来已有多株异养硝化-好氧反硝化菌株得到富集分离,但其在污水生物处理中的应用潜力依然没有研究清楚。本文探讨了菌株G3作为一种潜在的异养硝化-好氧反硝化菌降低典型合成废水中氮含量的能力和性能。我们研究了该菌株在不同氮源条件下的异养硝化和好氧反硝化能力,包括氨氮、硝氮、亚硝氮和羟胺。实验结果表明,菌株G3在几种氮源条件下均具有良好的脱氮能力。在氨氮作为唯一氮源的条件下,该菌株的氨氮去除效率达到92.35%,而且培养过程中仅检测到少量的亚硝酸盐,表明G3将大部分亚硝酸盐好氧转化为了硝酸盐。在氨氮硝化作用之后,好氧反硝化通过还原硝酸盐/亚硝酸盐产生一氧化二氮和氮气。结果表明,该菌株能够有效利用氧气促进细胞生长,并通过电子转移机制强化反硝化过程,脱硝效率达到98.58%,表明其良好的好氧反硝化能力。在我们的工作中观察到G3菌株在脱氮中有趣的特点是:(ⅰ)效率高,可在24小时内完成氨氮氧化,因此在废水处理应用中不需要过长的停留时间;(ⅱ)该菌株能够在单个工艺中同时作为异养硝化和好氧反硝化菌,从而保证废水处理装置的简洁:(ⅲ)在环境温度(约30℃)下的适应能力,从而确保在未来应用的环境适应性。因此,本文首先综述了异养硝化和好氧反硝化技术及其在污水处理中的应用;然后讨论了我们的实验实验结果,并与以往文献中的结论进行对比分析;最后指出了 G3菌株在污水处理潜在应用方面的研究方向。

关键词：异养硝化-好氧反硝化氮去除 G3菌株性能废水处理

基于异养硝化—好氧反硝化的餐厨垃圾发酵废水脱氮技术研究

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基于异养硝化—好氧反硝化的餐厨垃圾发酵废水脱氮技术研究

作者：潘章磊重庆大学

学位级别：硕士

针对高温高氨氮餐厨垃圾发酵废水生物脱氮系统构建困难、处理效能低等问题,研发餐厨垃圾发酵废水异养硝化脱氮技术。系统研究了微生物生长状态、种源、填料种类、氨氮负荷提升方式对高温高氨氮废水脱氮系统构建效能和微生物种群的影响,... 详细信息

针对高温高氨氮餐厨垃圾发酵废水生物脱氮系统构建困难、处理效能低等问题,研发餐厨垃圾发酵废水异养硝化脱氮技术。系统研究了微生物生长状态、种源、填料种类、氨氮负荷提升方式对高温高氨氮废水脱氮系统构建效能和微生物种群的影响,得出了系统构建方法;考察了温度、C/N、DO、p H等环境因子对高氨氮废水异养硝化系统脱氮效能的影响,确定了系统高效运行的工况参数;并利用分子生物学技术,探究了系统的微生物种群结构和功能菌属;揭示了系统的微生物作用机制。研究得出如下主要结论:微生物生长状态、种源对高温高氨氮废水脱氮系统构建和微生物种群结构影响显著。利用生物膜和接种城镇污水厂脱水污泥构建的脱氮系统处理效能较优,异养硝化-好氧反硝化菌属(Halomonas、Paracoccus)的相对丰度较高;同时,好氧反硝化菌属(Tepidimonas)及缺氧反硝化菌属(Natronincola＿Anaerovirgula和Caldilinea)也参与了反硝化过程。填料种类和氨氮负荷提升方式对构建的高氨氮废水脱氮系统处理效能和微生物种群结构影响显著。利用天然纤维填料构建的系统脱氮处理效能更优;有利于异养硝化-好氧反硝化菌属(Acinetobacter、Paracoccus和Halomonas)的富集(丰度20.41%);逐步提升进水氨氮负荷方式构建出的系统脱氮效能较优,NH-N和TN降解速率分别为21.64 mg/(L·h)和21.94 mg/(L·h),构建系统优势脱氮功能能菌属主要有异养硝化-好氧反硝化菌属(Halomonas和Acinetobacter)、好氧反硝化菌属(Tepidimonas)和缺氧反硝化菌属(Natronincola＿Anaerovirgula)。温度对高氨氮废水处理效能、微生物种群结构和脱氮路径的影响显著。当温度为50℃时,系统脱氮效能较优,出水NH-N、TN和COD平均浓度分别为3.99mg/L、5.37 mg/L和360 mg/L;去除率分别为99.60%、99.46%和98.80%。16S r RNA amplicon高通量测序结果表明:不同温度下优势硝化功能菌属均为异养硝化-好氧反硝化菌。在50℃系统中,优势脱氮功能菌属主要有异养硝化-好氧反硝化菌属(Rhodobacter和Halomonas)和好氧反硝化菌属(Tepidamorphus和Nesterenkonia)。温度30℃、40℃和50℃下的脱氮系统的主要的硝化路径为异养硝化和自养硝化,并随着温度的升高占比显著下降;主要的反硝化路径为好氧反硝化和缺氧反硝化,不同温度系统的好氧反硝化路径对脱氮的贡献率分别为66.77%、20.76%和49.00%。C/N对高温高氨氮废水处理效能、微生物种群结构、脱氮路径的影响显著。C/N为30的系统脱氮效能较优,NH-N、TN和COD平均去除率分别为99.60%、99.46%、98.80%,系统实现了异养硝化-好氧反硝化菌属的高效富集,异养硝化速率达到6.59 mg/(L·h),同时,氨氧化古菌(Candidatus＿Nitrosocosmicus和Candidatus＿Nitrosopumilus)参与了氨氧化过程;系统中好氧反硝化菌属主要有Tepidamorphus、Nesterenkonia和Bacillus。不同C/N系统中硝化路径为异养硝化和自养硝化,其中,自养硝化路径随着C/N的增加对系统脱氮贡献率占比下降;同时,好氧反硝化与缺氧反硝化路径均存在于系统中,好氧反硝化路径在C/N为5、10、15、20、15和30的系统中脱氮贡献率分别为42.45%、38.35%、46.72%、46.28%、54.47%和57.17%。DO对高温高氨氮废水处理效能、微生物种群结构、脱氮路径的影响显著。不同DO系统中的硝化路径主要为异养硝化,并随着DO的增加占比提高,DO为6.0mg/L的系统异养硝化速率和脱氮效能较高,NH-N、TN和COD平均去除率分别为99.61%、99.46%、98.80%,系统中异养硝化-好氧反硝化菌属得到有效富集(丰度60.61%);同时,系统中好氧反硝化和缺氧反硝化路径并存在,DO为2.0 mg/L和4.0 mg/L系统的反硝化路径主要为缺氧反硝化,DO为6.0 mg/L系统的反硝化路径主要为好氧反硝化,好氧反硝化菌属主要有Bacillus、Corynebacterium、Tepidamorphus和Nesterenkonia(5.11%)。pH对高温高氨氮废水处理效能、脱氮路径的影响显著。p H为7.0的系统脱氮效能较优,NH-N、TN和COD去除率分别为99.61%、99.46%和98.80%。不同p H的系统,硝化路径主要为异养硝化,随着温度的升高,氨吹脱贡献率占比上升,自养硝化基本不存在于系统中。p H为7.0的

关键词：餐厨垃圾发酵废水脱氮异养硝化-好氧反硝化高氨氮微生物种群

Burkholderia菌异养硝化—好氧反硝化特性及其强化废水处理的研究

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Burkholderia菌异养硝化—好氧反硝化特性及其强化废水处理的研究

作者：邵基伦暨南大学

学位级别：硕士

水环境质量日益恶化,水体富营养化现象日趋严重,高效、快速去除水中氮素是当今水污染防治领域的一个重要课题。传统生物脱氮过程的不连续性和低效率,极大地限制了生物脱氮技术的应用和发展,而异养硝化-好氧反硝化菌的发现克服了这一缺点... 详细信息

水环境质量日益恶化,水体富营养化现象日趋严重,高效、快速去除水中氮素是当今水污染防治领域的一个重要课题。传统生物脱氮过程的不连续性和低效率,极大地限制了生物脱氮技术的应用和发展,而异养硝化-好氧反硝化菌的发现克服了这一缺点,为生物脱氮技术提供了新的思路。本论文围绕异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮特性展开了深入的分析,以期为废水生物脱氮领域的基础性研究提供理论依据和技术支持。(1)本实验从好氧活性污泥中筛选出一株异养硝化-好氧反硝化菌YX02,经生物学鉴定和16Sr DNA同源性分析,确定该菌为伯克氏菌属(Burkholderia sp.)。该菌最适宜的脱氮条件为:碳源为琥珀酸钠、温度为30℃、p H为7.0、C/N比为10.5、转速为120r/min。异养硝化时,72h内该菌对氨氮的去除率为88.7%;好氧反硝化时,72h内该菌对硝态氮的去除率为55.3%,对亚硝态氮的去除率却几乎为零。在羟胺和硝态氮混合体系中,羟胺和硝态氮的去除存在竞争作用,硝态氮的反硝化作用占绝对优势,仅当羟胺大量存在时(即NH2OH:NO3--N大于7:3)才优先利用羟胺,且羟胺会抑制菌株对硝态氮的去除。经酶学研究得出,HAO、NAP是菌株的脱氮过程中最关键的酶,它们决定了菌株的脱氮途径。结合脱氮终产物分析,推测其脱氮机理可能是:在好氧条件下,氨氮为唯一氮源时,氨氮先异养硝化生成羟胺再由羟胺好氧反硝化生成气态氮;硝态氮为唯一氮源时,一部分硝态氮被菌株同化,另一部分则直接反硝化为气态氮产物;菌株不能去除亚硝态氮。(2)该菌强化处理氨氮有机废水的最佳反应条件为:温度25℃、p H 7.0、C/N 10、包埋球量80 g/L,此条件下氨氮和COD去除率分别为90.7%和82.4%,且包埋球量对处理效果影响最大。不同进水流量和氨氮浓度条件下,与直接投加菌株相比,菌株经包埋固定化后不仅能显著提高氨氮和COD去除率,还能提高反应器抗氨氮负荷和有机负荷冲击能力。(3)反应器运行期间微生物群落较为丰富,不同阶段群落结构存在一定的差异性。反应器内的菌群经演替最终形成了稳定的生态位。群落多样性指数的变化与反应器的运行有显著的关联性,不同污泥样品之间多样性指数差异显著,运行后期形成了新的群落结构。UPGMA分析大致将反应器的运行过程划分为3个时期,且不同时期存在一定的演变关系。PCA表明,随着反应器的运行,劣势菌株被大量淘汰、优势菌株常驻,运行后期形成以包埋菌为代表的新的菌群结构。CCA表明,NO2--N对微生物群落结构的影响最大,其次为NO3--N、NH4+-N和COD,p H影响最小。

关键词：异养硝化-好氧反硝化伯克氏菌属包埋固定化群落结构多样性相关性

一株异养硝化—好氧反硝化菌的筛选及其脱氮特性研究

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一株异养硝化—好氧反硝化菌的筛选及其脱氮特性研究

作者：刘士熙华中科技大学

学位级别：硕士

工业化的发展和城镇化的进行导致各种形式的氮污染物过量排放至大气和水体中,造成了全球性的氮污染。生物脱氮技术因其操作简便、经济高效等特性被广泛应用于污水脱氮处理。相比于传统脱氮菌,异养硝化-好氧反硝化菌具有更快的生长速率,... 详细信息

工业化的发展和城镇化的进行导致各种形式的氮污染物过量排放至大气和水体中,造成了全球性的氮污染。生物脱氮技术因其操作简便、经济高效等特性被广泛应用于污水脱氮处理。相比于传统脱氮菌,异养硝化-好氧反硝化菌具有更快的生长速率,并且可以在同一反应器内同步完成硝化和反硝化过程,对去除水体中复杂氮污染物有诸多优势。本研究从污水厂好氧区活性污泥中筛选获得一株具有异养硝化-好氧反硝化能力的菌株。该菌株为革兰氏阴性菌,在固体培养基上表现为直径约为0.5 mm的表面光滑的白色小圆点菌落。在液体培养基中呈现白色浑浊状态且底部常伴有少量的黄色沉淀。ESEM电镜照片显示该菌株TX6为短杆状细菌。经16S r RNA基因序列分析,将其命名为Cupriavidus metallidurans TX6。菌株TX6可以利用氨氮、硝态氮和亚硝态氮等多种氮源,优先利用氨氮进行生长代谢。14 h内菌株TX6对氨氮和硝态氮的去除率均达到95%以上,对亚硝态氮的去除率达到89.17%。在氮平衡的分析中,大约29±4 mg/L的氮通过同化作用转化为胞内氮,50±3 mg/L的氮通过反硝化作用去除。结合不同HN-AD菌株的脱氮特性,推测不同HN-AD细菌N元素的含量不同可能导致不同菌株氮代谢的差异。菌株TX6的最佳利用碳源为丁二酸钠,在C/N为30,初始p H=7,温度为30℃,摇床转速为160 rpm,Cu为5mg/L条件下,NH-N和TN的去除率分别达到95%和90%以上。交互作用对菌株TX6去除总氮的影响为:C/N和温度>初始p H值和C/N>初始p H值和温度;最佳脱氮条件为C/N 26.41、p H 8.67和温度24.13℃,TN的去除率最高可达96.84%。菌株TX6的基因组总长度为6180318 bp,编码基因数量为6,439个。在基因组非编码区域,菌株TX6拥有非编码RNA序列、CRISPR序列、启动子序列以及基因簇序列等。对菌株TX6的碳代谢通路的研究发现,菌株TX6基因组虽然有着几乎完整的糖酵解/糖合成代谢通路,却因为缺少转运葡萄糖的相关基因而不能利用其作为碳源。在菌株TX6的氮代谢基因以及途径的研究中发现,虽然没有从菌株TX6基因组中检测到与传统硝化菌或反硝化菌的同工酶基因amo ABC基因和hao基因,但在细胞提取物的酶活测定中,AMO的酶比活性为0.072 U/mg,HAO的酶比活性为0.0102 U/mg,说明该菌株具有分别负责氨氮和羟胺的转化的新酶;NAR的酶比活性为0.089 U/mg,但未检测到NIR的酶活,菌株TX6却具有丰富的反硝化作用基因以及DSNR基因(nar GHI、nap AB、nir BD、nor、nos等)。经生物信息学和系列实验综合分析,确定菌株TX6具有如下五种氮代谢方式:(1)NH–N→有机氮(2)NH–N→NHOH→NO→NO→N(3)NH–N→NHOH→NO→NO-N→NO-N(4)NO-N→NO-N→NO→NO→N(5)NO-N→NO-N→NH–N。此外,研究发现菌株TX6中具有P-type ATPase、CDF和RND三种类型的重金属抗性蛋白,使得该菌株TX6在脱氮过程中,对锌、铬、钴、镉、汞、银、铜等多种重金属离子均具有较好的耐受性。

关键词：异养硝化-好氧反硝化氮去除氮代谢通路重金属抗性