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异养硝化—好氧反硝化菌强化人工湿地脱氮作用的研究

田雪雪  
【摘要】:从活性污泥中筛选出一株异养硝化-好氧反硝化高效菌株N7,经鉴定为Acinetobacter calcoaceticus(醋酸钙不动杆菌)。以硫酸铵为N源、丁二酸钠为C源,菌株N7对N地+-N去除率高达99.2%,TN去除率为67.1%,异养硝化效果较好。分别以硝酸钾和亚硝酸钠为N源,在30-C,150 rpm下培养,其TN去除率分别为62.7%和75.0%,表明N7具有良好的好氧反硝化效果。单因素实验结果表明菌株N7的最佳反硝化条件为:温度30-C、转速230 rpm, C/N为35、pH为8.1。运用组织培养,从芦苇种子成功的获得了芦苇再生苗;选取长势基本一致、健康的驯化后芦苇苗,手工移植入模拟人工湿地系统。通过对模拟人工湿地系统54天的跟踪监测发现,COD、NH4+-N、TN的去除效果较好,有植物系统在初始COD、NH4+-N、TN浓度分别为400 mg/L、30 mg/L、30 mg/L时,去除率分别达到65%-75%、69%76%、50%~60%,模拟人工湿地系统内微生物正在逐渐发挥作用,系统运行良好。实验室规模的模拟人工湿地系统,利用生物强化技术,结合菌株N7、土壤和植物,组成3种不同的系统进行实验比对。菌株、植物与土壤三者结合(S组)COD、NH4+-N、TN显著降低,在第1阶段实验进行到第7天时,出水COD、 NH4+-N、TN分别降低为45.7 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L,去除率分别达到88.6%、97.9%、97.2%。实验表明,菌株N7强化模拟人工湿地脱氮效果明显,且可以同时去除有机物,具有良好的应用前景。菌株N7从强化实验开始到强化实验达标阶段一直都存在于湿地系统中,说明菌株N7与芦苇根际的微生物良好的共生,且一起发挥了脱氮作用。序列分析比对结果可以看出,湿地系统中主要微生物种群有Acinetobacter calcoaceticus strain、Acidobacteria bacterium、Clostridium sp.、Spirosoma sp.、Nitrosomonas sp.、 Nitrospiraceae bacterium等。在强化实验开始和强化实验达标两个阶段,芦苇根际有一部分相同的微生物种类,但微生物的数量有区别,芦苇根际微生物种类也有一定变化,说明强化实验没有对模拟人工湿地系统植物根际产生很大影响。


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