地衣芽孢杆菌对水体中氨氮的降解特性研究

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摘 要

工业、农业和渔业等的发展，普遍造成水体富营养化。氨氮浓度的增加，不仅造成水质的恶化，对水生动植物的生存造成威胁，对人体健康造成损害，水体生态遭到严重破坏。相对于水处理物理和化学方法，微生物法作为一种环保节能的净水方法，是治理当前环境污染尤其是水环境污染的研究热点。本研究在实验室里从污水中通过分离纯化筛选操作，获得一株高效氨氮降解菌株——地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis），研究不同条件对该氨氮降解菌株氨氮降解特性的影响，并得出最适降解条件。实验表明，该菌在以下条件，即pH为7.0，温度为35℃，投菌量为2%，盐度为2%，培养时间为48 h，氨氮初始浓度为5 mg/L下，氨氮的降解效率最高。实验表明，B. licheniformis具有良好的氨氮降解的性能，这为污水中氨氮的生物处理提供了可靠方法并为B. licheniformis的利用拓宽了一条途径。

关键词：地衣芽孢杆菌，微生物净水，降解条件，氨氮降解率

Abstract：The development of industry, agriculture and fishery generally results in eutrophication of water bodies. The increase of ammonia nitrogen concentration not only causes the deterioration of water quality, but also threatens the survival of aquatic animals and plants, damages human health, and seriously damages the aquatic ecology. Compared with the physical and chemical methods of water treatment, microbiological method, as an environmentally friendly and energy-saving water purification method, is a research hotspot in the treatment of current environmental pollution, especially water pollution. In this study, a highly efficient ammonia-nitrogen degrading strain, Bacillus licheniformis, was obtained from sewage in the laboratory through separation, purification and screening. The effects of different conditions on the ammonia-nitrogen degrading characteristics of this ammonia-nitrogen degrading strain were studied, and the optimal degradation conditions were obtained. Experiments show that the bacteria in the following conditions, namely the pH is 7.0, the temperature of 35 ℃, cast bacterium was 2%, the amount of salinity was 2%, the incubation time for 48 h, ammonia nitrogen under the initial concentration of 5 mg/L, the degradation of ammonia nitrogen efficiency is highest. The experiment shows that B. licheniformis has good performance of ammonia nitrogen degradation, which provides a reliable method for biological treatment of ammonia nitrogen in sewage and broadens a way for the utilization of B. licheniformis

Keywords: Bacillus licheniformis, Microbial water purification, Degradation conditions, Ammonia nitrogen degradation rate

目 录

1 前言 3

2 材料与方法 5

2.1 料材 5

2.2 方法 6

3 实验结果与分析 8

3.1 绘制氨氮吸光度与浓度标准曲线 8

3.2 高效菌株的筛选 9

3.3 pH对菌株氨氮降解率的影响 10

3.4 温度对菌株氨氮降解率的影响 10

3.5 接种量对菌株氨氮降解率的影响 11

3.6 盐度对菌株氨氮降解率的影响 12

3.7 时间对菌株氨氮降解率的影响 13

3.8 氨氮初始浓度对菌株氨氮降解率的影响 13

结 论 15

参考文献 16

致 谢 17

1 前言

人口和经济快速增长的同时，废水管理制度缺位，自二十世纪90年代以来，几乎每条河流的水污染情况都进一步恶化。目前，80% 的废水未经处理就排放，导致生态系统退化，进一步加剧生态不平衡和水资源匮乏。工业污染，一些无良企业为节约治理成本，将未经处理的工业生产废水直接偷排到附近海域、河流和湖泊中，污染物超过水体自净能力，导致污染。农业污染，水体富营养化的大部分原因在于化肥的过度使用^[1]，研究表明，超过25％的化肥会污染地表水和地下水。农药器具的随意丢弃所导致的水体污染现象在农村屡见不鲜，同时，农作物上的农药残留随着降水、地表径流和地下径流，渗入地下水体中。生活用水污染，人们每天的生活都离不开用水，在使用这些水资源的过程中会产生大量生活污水，也称中水，比如洗涤用水，医疗废水等。城市生活垃圾随意倾倒与不正规处理产生垃圾渗滤液等也会造成水体污染。

我国的水资源现状十分堪忧，虽然我国的降水总量可观，但在季节和区域上自然资源分布不均，自上世纪末以来，人们片面追求经济增长，工业发展造成包括水环境在内的环境污染，“水质型缺水”加剧了水资源短缺的矛盾。主要由氮、磷等引起的水体富营养化^[2]加剧，水系流域、淡水湖泊和城市河道水质普遍较差。在湖泊数量众多的长江中下游地区，接近80％的湖泊受到过严重污染，2007年，长江下游区域，太湖蓝藻污染引起大面积的水体富营养化，导致无锡市出现严重的用水危机，断水停水达一个多月，数百万居民生活饮水困难，同时牵连到长江下游的支流水域，此污染事件引起了人们对水环境保护的重视，污水中氨氮的去除成为环境工作研究的热点之一。

含氮化合物，是大气环境和水环境的主要污染源之一，在水环境问题中造成的污染更加突出。水中的氮经稀释扩散作用以多种形式存在，虽然少量的氨氮在水体中可以提供水体生物生长所需的营养物质，但是过量的氨氮会对水体造成诸多有害影响，且氨氮的污染来源广泛，多为面源污染，排放量大，排放浓度变化大^[3]。应尽可能地从根源上控制其排放的同时，注重对生产生活中产生的废水科学合理地处理后排入环境。

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