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高效反硝化菌强化固相碳源生物脱氮特性研究

北京大学学报（自然科学版） 2017年第5期53卷 957-963页

作者：芦婷杨璐华杨飞飞吴为中北京大学环境科学与工程学院北京100871

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作为固相可生物降解模式碳源的生物填充床,针对分离获得的高效反硝化菌开展强化生物脱氮的特性研究,并利用荧光定量PCR解析反应器的微生物群落结构。结果表明,投加反硝化菌(W14)可以明显地提高反硝化脱氮效率,... 详细信息

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)作为固相可生物降解模式碳源的生物填充床,针对分离获得的高效反硝化菌开展强化生物脱氮的特性研究,并利用荧光定量PCR解析反应器的微生物群落结构。结果表明,投加反硝化菌(W14)可以明显地提高反硝化脱氮效率,当水力停留时间(HRT)为0.5 h时,反硝化菌强化脱氮生物反应器的脱氮效率达到90%以上,且能有效地降低出水残余的DOC浓度。荧光定量PCR结果表明,高效反硝化菌投加强化能够增加nir S基因丰度和比例,较好地解释了不同接种生物反应器的脱氮效果差异,即反硝化菌的强化作用能有效增加反硝化菌数量并强化脱氮效果。

关键词：反硝化菌生物强化脱氮固相碳源生物填充床荧光定量PCR

聚乙烯醇(PVA)固定化反硝化菌的脱氮特性

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中国环境科学 1998年第2期18卷 189-191页

作者：袁林江西安建筑科技大学环境工程系

采用ＰＶＡ包埋反硝化菌，研究了其脱氮特性并与未包埋菌进行了对比。结果表明，相对于未包埋反硝化菌，包埋菌进行废水脱氮时的最适宜ｐＨ值及温度未变，为ｐＨ＝８和３０℃，但在外界环境超出最适范围时，表现出明显的耐受性，尤其是... 详细信息

采用ＰＶＡ包埋反硝化菌，研究了其脱氮特性并与未包埋菌进行了对比。结果表明，相对于未包埋反硝化菌，包埋菌进行废水脱氮时的最适宜ｐＨ值及温度未变，为ｐＨ＝８和３０℃，但在外界环境超出最适范围时，表现出明显的耐受性，尤其是在低温（１０℃）下。另外包埋菌在低浓度ＤＯ或高浓度ＮＨ＋４存在的条件下其脱氮活性均远高于未包埋菌。

关键词：反硝化菌生物脱氮固定化细胞脱氮废水处理

低温反硝化菌——施氏假单胞菌N3的筛选及脱氮性能

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环境科学 2018年第12期39卷 5612-5619页

作者：路俊玲陈慧萍肖琳南京大学环境学院污染控制与资源化国家重点实验室南京210023

通过微生物连续富集分离,筛选得到1株低温下具有反硝化能力的细菌N3,鉴定为施氏假单胞菌,并对其脱氮性能进行研究.结果表明,N3在C/N=8,硝酸盐负荷为70 mg·L^(-1)时,能实现硝酸盐的完全去除.此外,N3对低温具有良好的适应性.在C/N=8,4℃... 详细信息

通过微生物连续富集分离,筛选得到1株低温下具有反硝化能力的细菌N3,鉴定为施氏假单胞菌,并对其脱氮性能进行研究.结果表明,N3在C/N=8,硝酸盐负荷为70 mg·L^(-1)时,能实现硝酸盐的完全去除.此外,N3对低温具有良好的适应性.在C/N=8,4℃条件下,36 h内即可将15 mg·L^(-1)硝酸盐完全去除;反硝化基因nar G和nir S的表达与30℃下的表达量处于同一个数量级,能够高效表达.利用聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)和海藻酸钠(sodium alginate,SA)对N3进行固定化,在10℃下考察固定化N3长期运行的稳定性.结果表明,固定化N3能够在3 d内将15 mg·L^(-1)的硝酸盐完全去除,且连续运行54 d后仍保持良好的稳定性和去除效果.菌株N3具有的高效反硝化脱氮及低温适应性表明其在冬季硝酸盐水体脱氮方面具有良好的应用潜力.

关键词：反硝化菌低温低C/N 固定化半连续实验

包气带反硝化菌多样性和群落结构垂向分布规律与主控环境因子研究:以北京市潮白河冲洪积扇为例

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环境科学研究 2023年第7期36卷 1354-1367页

作者：晁韶良郇环周向同刘媚中国环境科学研究院北京100012 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013 中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430078

近年来,我国农田氮肥施用量增加,给地下水天然屏障“包气带”带来了威胁,而微生物反硝化作用对包气带中氮素的去除具有重要意义.为探究包气带深度和理化性质对反硝化菌组成和结构的影响,本研究选择北京市地下水水源地潮白河洪积扇区2个... 详细信息

近年来,我国农田氮肥施用量增加,给地下水天然屏障“包气带”带来了威胁,而微生物反硝化作用对包气带中氮素的去除具有重要意义.为探究包气带深度和理化性质对反硝化菌组成和结构的影响,本研究选择北京市地下水水源地潮白河洪积扇区2个典型包气带剖面(编号为S6和S8)为研究对象,采用高通量测序方法分析潮白河10.0 m内包气带剖面nirS、nirK和nosZ型反硝化菌多样性和群落结构的垂向分布规律,通过Spearman非参数分析方法识别反硝化菌多样性主控因素,通过冗余分析方法、随机森林分析方法和曼特尔检验相关性分析方法,探究影响反硝化菌组成结构主控因素.结果表明:S6剖面反硝化菌的α多样性整体高于S8剖面,同时不同类型反硝化菌的α多样性表现为nirK>nirS>nosZ.S8和S6剖面反硝化菌的α多样性和包气带深度为非线性的关系,S6剖面α多样性变化相比S8剖面更加明显.nirS、nirK和nosZ基因主要来源于变形菌门和放线菌门中参与氮循环的属,且不同剖面的反硝化菌群落结构差异显著(P反硝化菌多样性存在明显正相关性的环境因子包括pH、氨氮和黏粒含量,存在负相关性的环境因子包括亚硝酸盐、硝酸盐含量和反硝化速率.不同深度范围内影响微生物群落结构的环境因子数量不同,在浅层包气带(S8剖面(0.2~1.0 m),S6剖面(0.2~0.8 m))下,与反硝化菌群落结构呈显著相关的因子包括黏粒含量、深度、pH以及有机质、碳酸盐、亚硝酸盐含量等;深层包气带〔S8剖面(1~5.0 m),S6剖面(0.8~10.0 m)〕,与反硝化菌群落结构呈显著相关的环境因子包括钙、镁、硝酸盐、总有机碳含量等.研究显示,不同深度包气带中的反硝化菌对环境的响应存在差异,多种环境要素共同影响了反硝化菌的多样性和群落结构.因此,持续关注包气带中的反硝化功能基因,对于合理应对包气带及地下水环境氮污染、调节生物地球化学氮循环具有指导意义.

关键词：包气带反硝化菌多样性群落结构环境因子

反硝化菌YYD4强化生物滤池处理低碳氮比污水效果研究

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环境科学与技术 2019年第7期42卷 83-87页

作者：闫沛涵兰书焕涂卫国罗雪梅李旭东王凌夏祥谢翼飞中国科学院大学北京100049 中国科学院成都生物研究所四川成都610041 中国科学院环境与应用微生物重点实验室四川成都610041 四川省自然资源科学研究院四川成都610041 西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都610031

文章利用实验室筛选到的高效反硝化菌YYD4对反硝化生物滤池进行强化脱氮,探究了该菌在不同C/N比下脱氮性能,考察强化反硝化生物滤池处理低C/N比污水时的启动时间、脱氮能力与脱氮稳定性。结果表明,反硝化菌YYD4处理低C/N比水时其12 h硝... 详细信息

文章利用实验室筛选到的高效反硝化菌YYD4对反硝化生物滤池进行强化脱氮,探究了该菌在不同C/N比下脱氮性能,考察强化反硝化生物滤池处理低C/N比污水时的启动时间、脱氮能力与脱氮稳定性。结果表明,反硝化菌YYD4处理低C/N比水时其12 h硝氮去除率为99%,总氮去除率达81.38%,无亚硝氮积累。强化反硝化生物滤池对硝氮去除率为95.18%±4.10%,总氮去除率为94.11%±6.33%,较未强化滤池分别提升了9.76%与19.89%,停止投加菌液后强化滤池的硝氮去除率为96.81%±3.00%,总氮去除率为97.84%±1.40%,强化终止后反硝化生物滤池仍具备良好且稳定的脱氮能力。

关键词：反硝化生物滤池脱氮低C/N比反硝化菌

高效反硝化菌aHD7的筛分、脱氮特性及厌氧氨氧化性

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应用生态学报 2012年第11期23卷 3096-3102页

作者：褚淑祎江惠霞肖继波单胜道浙江农林大学环境与资源学院浙江临安311300

从活性污泥中筛选出一株高效反硝化菌aHD7,30℃静置培养3d,脱氮率可达91.7%,且反应过程中亚硝酸盐积累量较低,3d后亚硝酸盐氮浓度基本稳定在1.8mg·L-1.显微镜观察显示,菌株为革兰氏阴性杆菌,大小为0.5μm×(1.5～2.5)μm.通过生理生化... 详细信息

从活性污泥中筛选出一株高效反硝化菌aHD7,30℃静置培养3d,脱氮率可达91.7%,且反应过程中亚硝酸盐积累量较低,3d后亚硝酸盐氮浓度基本稳定在1.8mg·L-1.显微镜观察显示,菌株为革兰氏阴性杆菌,大小为0.5μm×(1.5～2.5)μm.通过生理生化特性及16SrDNA同源性分析,初步推断该菌株为门多萨假单胞菌(Pseudomonasmendocina).考察了碳源、C/N、氮初始浓度、pH等因素对菌株反硝化性能的影响.结果表明:对中低浓度硝酸盐(硝酸盐氮浓度≤276.95mg·L-1),脱氮率接近100%,硝酸盐氮浓度高达553.59mg·L-1时,脱氮率可达66.8%,且亚硝酸盐积累量甚微;最适碳源为乙醇;C/N为6～8和偏中性条件有利于反硝化反应.aHD7具有较强的厌氧氨氧化性,平均氨利用率达4.56mg·L-1·d-1.

关键词：反硝化菌筛选脱氮率厌氧氨氧化

红树林湿地中好氧-厌氧反硝化菌脱氮特性及其种群结构分析

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环境科学学报 2012年第1期32卷 173-181页

作者：林娜郭楚玲郭延萍柯林党志谭凤仪华南理工大学环境科学与工程学院工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广州510006 香港城市大学生化学院中国香港

随着沿岸水体氮素富营养化的加剧,生物脱氮作用越来越受重视,位于海陆交界的湿地红树林生态系统作为一个自然脱氮体系备受关注.本研究以典型亚热带湿地红树林(香港Mai Po)作为对象,结合传统的富集筛选和分子生物学方法--建立nosZ基因克... 详细信息

随着沿岸水体氮素富营养化的加剧,生物脱氮作用越来越受重视,位于海陆交界的湿地红树林生态系统作为一个自然脱氮体系备受关注.本研究以典型亚热带湿地红树林(香港Mai Po)作为对象,结合传统的富集筛选和分子生物学方法--建立nosZ基因克隆文库和RFLP分析技术对红树林沉积物中反硝化细菌脱氮能力、种群结构和丰度进行研究.从Mai Po红树林沉积物中共筛选到12株好氧反硝化菌和8株厌氧反硝化菌,其中好氧反硝化菌包括Pseudomonas(4株)、Comamonas(2株)和Acinetobacter(2株)等7个菌属,厌氧反硝化菌属于Pseudomonas、Agrobacterium和Uncultured Betaproteobacteria bacterium(2株)等7个菌属.筛选到的好氧和厌氧反硝化菌均具有较高的脱氮能力,大部分在2d内NO3--N去除率达到98%以上.建立Mai Po红树林湿地反硝化细菌的nosZ基因克隆文库的结果表明,反硝化细菌的50个克隆子中有26个克隆子分属于11个未知类群,其余克隆子属于Pennisetum类群(26%),β-proteobacterium类群(10%),Entandrophragma类群(4%),Pseudomonas类群(4%)和denitrifying bacterium类群(4%).可见Mai Po红树林中反硝化细菌具有很高的生物多样性.

关键词：红树林湿地反硝化菌 nosZ基因克隆文库 RFLP

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一株反硝化菌的脱氮性能

环境工程学报 2017年第3期11卷 1935-1940页

作者：韩彬王桐屿曹雁秦玉洁华南理工大学环境与能源学院广州510006

从广州市某污水处理厂缺氧段活性污泥中分离筛选出一株反硝化菌,以该菌株为研究对象,鉴定后对该菌株进行脱氮条件最优化实验在此基础上,分析其厌氧氨氧化能力。结果表明:在柠檬酸钠浓度为9 g·L^(-1),KNO_3浓度为1 g·L^(-1),溫度为35℃... 详细信息

从广州市某污水处理厂缺氧段活性污泥中分离筛选出一株反硝化菌,以该菌株为研究对象,鉴定后对该菌株进行脱氮条件最优化实验在此基础上,分析其厌氧氨氧化能力。结果表明:在柠檬酸钠浓度为9 g·L^(-1),KNO_3浓度为1 g·L^(-1),溫度为35℃,pH为6.8的条件下,同时控制接种量为2.5%,即控制初始菌株浓度为10~7 mL^(-1)时,2 d后8号菌能达到87%的最佳NO_3^--N去除率;在厌氧氨氧化能力检测实验中,培养液中生化反应以反硝化作用为主,在第3·5天发现厌氧氨氧化反应,因此推测这株菌具有厌氧氨氧化反应能力。经初步鉴定,该菌株为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。

关键词：反硝化菌厌氧氨氧化脱氮条件优化苏云金芽孢杆菌

反硝化菌生物阴极微生物燃料电池对模拟焦化废水的处理

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西北师范大学学报（自然科学版） 2018年第6期54卷 58-63页

作者：胡正林山杉李天宇高远东北师范大学环境学院吉林长春130117

本实验针对生物阴极微生物燃料电池(MFC)对模拟焦化废水的处理情况进行研究.通过从焦化厂缺氧池活性污泥中筛选出具有良好反硝化性能的反硝化菌群作为生物阴极,构建MFC处理模拟焦化废水,以电压、功率密度、COD和废水中代表性有机污染物... 详细信息

本实验针对生物阴极微生物燃料电池(MFC)对模拟焦化废水的处理情况进行研究.通过从焦化厂缺氧池活性污泥中筛选出具有良好反硝化性能的反硝化菌群作为生物阴极,构建MFC处理模拟焦化废水,以电压、功率密度、COD和废水中代表性有机污染物苯酚、吡啶、喹啉与吲哚等为考察指标.结果表明,生物阴极MFC运行稳定,具有良好的产电性能,输出电压可达495mV,功率密度最高达29.23mW·m-2,COD去除率为70%;苯酚、吡啶、喹啉与吲哚等焦化废水中代表性有机污染物均有所去除,苯酚的去除率达到61%,吡啶、喹啉与吲哚等去除率也达到30%左右,反硝化菌生物阴极MFC对模拟焦化废水具有良好的处理效果.

关键词：反硝化菌微生物燃料电池生物阴极焦化废水