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自养硝化细菌的分离纯化

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1前言

1.1硝化细菌

1.1.1自养硝化细菌

1.1.2异养硝化细菌

1.2硝化细菌的分类

1.3硝化细菌的分布

1.4硝化细菌的分离

1.5硝化细菌的计数

1.6硝化作用机理

1.7硝化活性的影响因素

1.8硝化细菌的应用领域

1.8.1硝化细菌在水产养殖中的应用

1.8.2硝化细菌在废水处理中的应用

1.9本课题的研究目的与意义

2材料与方法

2.1材料

2.1.1样品

2.1.2菌株

2.1.3药品与酶

2.1.4试剂

2.1.5培养基

2.1.6模拟养殖水配方

2.1.7仪器

2.2方法

2.2.1硝化细菌的富集

2.2.2硝化活性的检测

2.2.3硝化细菌的计数

2.2.4硝化细菌的分离纯化

2.2.5硝化细菌的鉴定

2.2.6硝化细菌的保藏

2.2.7硝化细菌与伴生异养菌混菌条件下的传代稳定性

2.2.8硝化细菌与伴生异养菌混菌条件下对有机质的耐受性

2.2.9硝化细菌的应用试验

3结果与分析

3.1第一阶段分离纯化结果

3.1.1样品富集结果

3.1.2涂布平板划线分离结果

3.1.3硝化能力的验证及纯度检验结果

3.1.4小结

3.2第二阶段的分离纯化结果

3.2.1第一批分离纯化结果

3.2.2第二批分离纯化结果

3.2.3小结

3.3添加抗生素纯化的结果

3.4连续传代纯化的结果

3.5硝化细菌鉴定结果

3.5.1硝化细菌的电镜形态

3.5.2硝化细菌的16S rDNA鉴定结果

3.6混菌传代稳定性结果

3.7混菌对有机质的耐受性结果

3.8硝化细菌应用试验结果

3.8.1硝化细菌在模拟养殖水中的应用结果

3.8.2硝化细菌在富营养化湖水中的应用结果

4讨论

4.1硝化细菌的富集方法及其对分离的影响

4.2硝化细菌与异养细菌的共生可能性

4.3关于氨氧化细菌AT7应用效果不佳的思考

参考文献

致谢

附录

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摘要

硝化细菌在水产养殖水体改善、废水脱氮以及富营养化湖泊治理中均有很好的应用前景。目前,硝化细菌制剂已应用到水产养殖中,但国内外的此类产品种类较少,且存在应用效果不佳、价格过高等问题,急需开发应用效果更好、价格低廉的硝化细菌制剂。而在废水脱氮和治理富营养化水体领域,尚没有将硝化细菌制剂实际应用的实例。
   本课题从污水处理厂的活性污泥、湖泊底泥、土壤等环境中分离筛选出2个有较好氨氧化能力的氨氧化细菌混合体AT6、AT7,1个有较好亚硝酸氧化能力的亚硝酸氧化细菌混合体y3-2,它们都未能得到纯培养。通过16SrRNA序列分析结合细菌电镜形态鉴定出AT6、AT7含有Nitrosomonas属的氨氧化细菌,y3-2含有Nitrobacter属的亚硝酸氧化细菌。由于AT6和AT7的硝化能力相当,故选择AT7和y3-2进行后续的研究。
   考察了它们连续传代的稳定性以及对葡萄糖和蛋白胨的耐受能力,结果发现AT7和y3-2的连续传代过程中硝化速率基本稳定,对葡萄糖和蛋白胨的耐受性均比文献报道的纯种硝化细菌更好,有一定的应用可能性。
   随后,在玻璃水缸中,将AT7和y3-2以1.0×105cfu/mL的投菌量应用到模拟养殖水和富营养化湖泊水体中,结果表明:y3-2在两种水体中均有很好去除亚硝酸盐的能力,在含10mg/L的NO2-N的模拟养殖水中,投菌8天内,NO2-N的去除率达78.8%,在富营养化湖水中,投菌组水体亚硝态氮浓度较对照低0.41mg/L;AT7在两种水体中应用效果不佳,可能原因是该菌不适应低浓度的氨氮。

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