除臭菌的筛选与培养

论文总字数：9116字

摘 要

本实验采用划线分离法、感官法、凯氏定氮法、乙酸锌沉淀方法结合,获取具有高效除臭效果的除臭菌。在无菌条件下,通过对除臭菌的富集、分离、初筛，分别从污水、土壤、污泥和猪粪中分离筛选了4株对NH₃和H₂S高效降解菌株,分别标记为CC1,CC2,CC3,CC4。通过复筛筛选出除臭效率最高的CC4，其在15d后对NH₃和H₂S的去除率分别为69%和67%。

关键词：除臭菌;感官法;筛选; 高效降解

Abstract：In this study, we crossed separation, sensory method, Kjeldahl method, zinc acetate precipitation method combined with high efficiency bacteria get deodorant deodorant effect. Under sterile conditions, deodorizing bacteria by enrichment, separation, screening, respectively, from sewage, soil, sludge and pig manure separation of screened four pairs of NH₃ and H₂S degrading strains labeled CC1, CC2, CC3, CC4. By screening deodorizing filter out the most efficient CC4, its NH₃ and H₂S removal in the 15d after respectively 69% and 67%.

Keywords：Bacterial deodorant; sensory method; screening; degrading

目 录

1 前言 6

1.1 恶臭的危害及除臭的意义 6

1.1.1 生活中的恶臭 6

1.1.2 恶臭的危害 6

1.2 除臭的意义 6

2 实验材料及方法 7

2.1 实验材料 7

2.1.1 原材料 7

2.1.2 培养基 7

2.1.3 实验试剂 7

2.1.4 仪器与设备 7

2.2 试验方法 7

2.2.1 定性和定量试验 7

2.2.2 除臭菌的富集 7

2.2.3 样品稀释处理 7

2.2.4 平板涂布 8

2.2.5 除臭菌的分离 8

2.2.6 除臭菌的初筛 8

2.2.7 除臭菌的复筛 8

3. 实验步骤 8

3.1.1 培养基制作 8

3.2.2 除臭菌分离 9

3.3.3 试管种制作 9

3.3.4 感官法初筛 10

3.3.5 臭气组分测定法复筛 10

4. 结果与分析 10

4.1 除臭菌初筛结果 10

4.2 除臭菌复筛结果 11

5 讨论 12

结 语 13

参 考 文 献 14

致 谢 16

1 前言

1.1 恶臭的危害及除臭的意义

1.1.1 生活中的恶臭

恶臭污染是我国当前面临的最严重的环境问题之一，如何对它进行有效地处理，已成为政府和民众关注的焦点。堆肥技术能有效使微生物降解垃圾中的有机物,减少垃圾并且无害化,同时生成有较高实用价值的土壤改良剂和农用肥料。不但有效较少垃圾污染,而且使得垃圾产业化和资源化 ^[1]。我国是最早采用垃圾堆肥技术的国家之一^[2]长期的探索创新，我国的垃圾堆肥技术工艺已越来越完整和成熟，而且作为一个农业大国，使用垃圾堆肥技术产生的各种肥料产品在全世界拥有非常广大的市场。因此，堆肥技术已成为我国垃圾处理中至关重要的一种技术。但是，在堆肥技术的发酵过程中会伴有浓烈的臭味，不仅严重污染空气质量，同时也会对人们身体造成严重危害。

1.1.2 恶臭的危害

随着畜牧业发展迅速,畜禽粪便产生的臭气对空气的污染越来越严重,对人们身心健康构成威胁^[3]，成为了一个亟待解决的难题.牲畜粪便的臭气主要成分为NH₃、H₂S、C₃H₉N、不饱和短链脂肪酸等,其中主要成分是NH₃和H₂S。

1.2 除臭的意义

微生物发酵除臭使得禽畜粪便转化为农业肥料，其他农副产品转变为禽畜更易消化的饲料。不仅可以降低禽畜养殖成本，还可以减少粮食消耗，并且减少臭气污染和蚊虫滋生和疾病传播，促进整个生态系统的良性循环,具有较高的经济效益和社会效益^[4]。通过从污水、土壤、污泥、猪粪中分离筛选得到效果明显的除臭菌,研究其除臭工艺。常用除臭方法有：催化氧化法、掩蔽法、吸附法、液体吸收法、直接燃烧、臭氧氧化法、光催化氧化法、掩蔽法等^[5-9]。本研究应用选择性培养基简易、快速初选和复选相结合的方法，拟筛选出高效除臭微生物，旨在减少畜禽粪便产生的恶臭气体对环境的污染，为进一步研制推广应用微生物除臭菌提供理论依据和技术支持。在此基础上,下一步将应用单细胞蛋白产生菌对猪粪进行第2阶段的生物转化,得到单细胞蛋白饲料,以期用于畜牧业生产。

2 实验材料及方法

2.1 实验材料

2.1.1 原材料

土壤来自江苏淮阴师范学院王营校区前的屠宰场;污泥来自于王营校区交专臭水沟;水来自于王营校区交专臭水沟;猪粪来自于江苏淮阴师范学院王营校区前的屠宰场当天产生的新鲜猪粪。

2.1.2 培养基

改良高氏一号培养基^[10] 0.5g,MgSO₄·7H₂O0.5g,(NH₄)₂SO₄ 0.5g,L-半胱氨酸100mg,淀粉10g,水1000ml,pH 7.0-7.2 ，KNO₃ 1g,NaCl 0.5g,K₂HPO₄ 0.5g,KH₂PO₄

牛肉膏蛋白胨培养基^[11] 牛肉膏 4.0g 蛋白胨 8.0g NaCl 4g 水 1000mL pH 7.3.

2.1.3 实验试剂

42%硼酸溶液、碘液、22%乙酸锌溶液、甲基红。

2.1.4 仪器与设备

培养皿、接种环、吸管、电子PH计、酒精灯、保鲜膜、超净工作台、立式压力蒸汽灭菌锅、恒温振荡培养箱、电热恒温鼓风干燥箱。

2.2 试验方法

2.2.1 定性和定量试验

定性试验：感官法测定气体臭味等级，采用6级法划分臭味浓度^[12-13]。0 级：无臭味，用“-”表示；1 级：勉强感觉到臭味，用“ ”表示；2 级：微弱的臭味，用“ ”表示；3 级：明显的臭味，用“ ”表示；4级：很强的臭味，用“ ”表示；5 级：难以忍受的臭味，用“ ”表示。

定量试验：检测恶臭主要化学成分NH₃ 和H₂S：NH₃用硼酸溶液吸收凯氏定氮法^[14-15]；H₂S与乙酸锌沉淀法 ^[16-17]。

2.2.2 除臭菌的富集

2.2.3 样品稀释处理

将来自于王营校区交专臭水沟的水、来自江苏淮阴师范学院王营校区前的屠宰场的土壤、来自于王营校区交专臭水沟的污泥、来自江苏淮阴师范学院王营校区前的屠宰场新鲜猪粪稀释10⁶倍。

2.2.4 平板涂布

将来自于王营校区臭水沟的水、来自江苏淮阴区红星屠宰场的土壤、来自于王营校区臭水沟的污泥、来自江苏淮阴区红星屠宰场新鲜猪粪各20g分别接种于配制好的牛肉膏蛋白胨培养基内,在32℃恒温培养箱中进行培养,观察培养基内菌株的生长情况。

2.2.5 除臭菌的分离

对相应的菌落进行划线分离培养。根据菌落形态、颜色及显微镜观察结果,得出各样品中分离到的微生物，接种于斜面培养基^[18]上，每个菌种三份并记上标号。

2.2.6 除臭菌的初筛

分离得到的菌株,放置于28℃恒温培养箱中培养5d。将50g猪粪加入500mL大烧杯中,接种10mL培养液至风干猪粪中,最后补充45mL蒸馏水,搅拌均匀,再将盛有20mL蒸馏水的50mL小烧杯放入500mL大烧杯中,用保鲜膜封口,30℃恒温培养,于5d、10d、15d后用感官法初步判定菌株除臭效果,并测20mL蒸馏水的pH值,记录数据,将除臭能力较强的菌株进行复筛试验^[14]。

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