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浅谈菌种筛选与生长因子探究

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摘要：生物法脱氮近年来被广泛使用，其中使用的亞硝酸菌和硝酸菌起重要作用。据调查，市面上销售的菌剂大多为复合型，含有多种菌种。为处理城市废水中的氨氮和硝化氮，从复合菌种中进行筛选鉴定，选出降解效果较好的硝酸菌和亚硝酸菌，并对目的菌种探究其最佳生长因素，以得出一种培养高效菌种的方法。

关键词：筛菌;亚硝酸菌;硝酸菌;生长因子

1.前言：高浓度的氮对废水中的微生物具有抑制作用，制约了生化处理废水的效果，会影响生化系统对有机污染物的降解。如果处理后的出水中氨氮、总氮含量超标，未经允许排放至河流中可能产生水体富营养化，带来巨大危害，因此去除氨氮具有重要意义。近年来，生物法脱氮逐渐被使用，不仅可有效去除多种含氮化合物，而且产生的二次污染小、绿色经济。生物法的去除机理包括硝化和反硝化两个过程。其中硝化过程包括两个步骤：在亚硝酸菌参与下，氨氮转化为亚硝酸盐; 在硝酸菌参与下，亚硝酸盐转化为硝酸盐。本试验以模拟废水中氨氮和亚硝化氮的去除效率为菌株筛选的指标，从市面上销售的某种菌剂中，筛选出处理效果较好的硝化菌和亚硝化菌。并对筛选出的菌种进行富集培养，通过改变温度、时间、pH，探究最佳生长条件，以得出一种培养高效菌种的方法。

2材料和方法

2.1菌剂来源样品

选择市面上销售的某种硝化菌剂（含亚硝化单胞菌、硝化杆菌），适宜生长条件：pH 7～8。

2.2实验材料

3.试验方法

3.1菌株的富集培养

取菌剂样品5克，放于250ml锥形瓶，其中含100ml无菌水，放于150 r/min， 30℃的摇床上振荡培养30min。在无菌条件下，取上清液10ml，接种于100mL的液体培养基（亚硝化、硝化培养基），在30℃恒温培养箱中连续培养3～5d。

3.2菌株的分离纯化

配制硝化和亚硝化培养基，取灭菌后的培养基，待冷却至55℃，取上清液10ml，注入培养皿，冷却至室温，完成倒平板。吸取富集培养液10ml，涂布于亚硝化和硝化平板，放置在30℃恒温培养箱，培养3～7天。待菌落长成后，选取生长快、菌落大、数量多的菌进行纯化。运用平板划线法纯化培养，划线完成后倒置于30℃恒温培养箱中培养，待培养基表面长出明显菌落时，重复平板划线，进行3～5次后，得到形态较为相同的单一菌落。

3.3目的菌种的富集

选用接种环，用酒精灯消毒后，冷却至室温，再挑取特征明显的单一菌落，接种至富集培养基，置于200 r/min、30℃摇床中培养3～5d。培养一定时间后，取10 mL上清液，转接至新的富集培养基中传代培养，至少重复培养3代，以获得较为单一的菌落。

3.4菌株降解效果鉴定

在配制模拟废水时，调整初始氨氮浓度、亚硝态氮浓度在10mg/L左右。移取5mL培养液（含亚硝酸菌），投加至1L模拟废水中（含NH4Cl）;移取5mL培养液（含硝酸菌），投加至1L模拟废水中（含NaNO2）。同时设置空白对照组：只含有5ml模拟废水。将所有测验样品置于30℃恒温摇床中，每24h取样，测定水中的NH4 +-N、NO3 –N、NO2-N、TN含量（水样需要稀释5～10倍后再进行测定），记录实验数据。计算目的菌种的降解率，运用Oringin、Excel绘制降解率图表，比较得出降解效果较好的亚硝化菌和硝化菌。本试验所使用的水质分析方法均参考《水与废水监测方法》（第四版）。

3.5最适培养温度的确定

将含有一定量目的菌种的培养液，分别放入20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的恒温摇床，以150r/min培养3～5天。待培养液浑浊后，进行降解效果实验，测定不同温度下目的菌种对氨氮、亚硝化氮的去除率。绘制降解率曲线，找出存在最适温度的范围。在此范围内，缩小温度间隔，进行测定，找出较为准确的最适温度。

3.6最适培养时间的确定

以一定接种量，将筛选出的硝化菌和亚硝化菌接种到富集培养基中，置于30℃、150r/min摇床中，每隔12h取一次样，测定其降解氨氮和亚硝化氮的能力，计算降解率，直至废水中相关指标不发生明显变化时，停止取样，确定最适培养时间。

3.7最适pH的确定

配制液体培养基，设置酸碱度分别为：5.5、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0，其他条件不改变，放入高压灭菌锅于121℃下灭菌。冷却至室温后，放于30℃、150r/min摇床中培养48h。按照测定降解率的方法，测定不同pH条件下的降解率，确定最佳pH范围。

4.结语

近年来，发展良好的生物法脱氮逐渐被运用，去除效果好、污染小、绿色经济。生物法脱氮效果很大程度上取决于菌种的降解氨氮、硝化氮效果。通过试验，发现运用此种方法能够较快得到降解效果好的硝酸菌和亚硝酸菌，而且操作起来简便、费用不高，具有一定的可实施性。同时在筛选出菌种后，设置不同变量探究最佳生长因子，将有助于培养去除效果更好的菌种，节省实际投入运用的人力物力，具有发展和应用潜能。

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作者简介：

李娜（1998.12—），女，汉族，重庆市，本科在读，郑州大学，环境工程

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