鄒艷艷,張　宇,李明智,梅榮武,韋彥斐,丁林賢(.浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)研究院工程研究中心,浙江 杭州 30007；.浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,浙江 金華 3004)

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一株異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌的分離鑒定及脫氮活性研究

鄒艷艷1,2,張宇1*,李明智1,梅榮武1,韋彥斐,丁林賢2(1.浙江省環(huán)境保護(hù)科學(xué)設(shè)計(jì)研究院工程研究中心,浙江 杭州 310007；2.浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,浙江 金華 321004)

摘要：從杭州市天子生活嶺垃圾填埋垃圾滲濾液調(diào)節(jié)池周圍土壤樣品中分離到一株異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌ZB612,通過形態(tài)學(xué)觀察及16S rDNA同源性分析,初步鑒定屬于根瘤菌屬(Rhizobium sp.).隨后研究了該菌株的脫氮能力,結(jié)果表明在初始氨氮濃度為100mg/L異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基中,氨氮的去除效率達(dá)到90%,未出現(xiàn)明顯的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮積累,具有同步硝化反硝化特征;在亞硝酸鹽反硝化體系中,亞硝態(tài)氮的去除效率達(dá)到60%.除此還考察了四種單因素 (溫度、pH值、碳氮比和碳源種類) 分別對菌株ZB612脫氮效率的影響:該菌株的最佳脫氮條件為溫度30oC,初始pH=7,C/N=8,以葡萄糖作為最適碳源.

關(guān)鍵詞：根瘤菌屬；異養(yǎng)硝化-好養(yǎng)反硝化；生物脫氮；同步硝化反硝化

* 責(zé)任作者, 工程師, zhangyu0103@126.com

氨氮是水體污染的主要污染物之一,氨氮超標(biāo)能引起水質(zhì)惡化,水體富營養(yǎng)化,進(jìn)而導(dǎo)致水生動(dòng)物大量死亡.氨氮降解可以分為生物脫氮,物化脫氮及物化/生物聯(lián)合脫氮.生物脫氮法以其安全、高效、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)被認(rèn)為是最具有發(fā)展前景的污水脫氮方法,傳統(tǒng)的生化脫氮途徑要經(jīng)過好氧硝化和缺氧反硝化兩個(gè)過程,首先通過好氧的硝化菌作用把氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁},繼而在厭氧環(huán)境下通過反硝化菌作用把硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)镹2以達(dá)到氨氮的去除.由于硝化菌和反硝化菌的生長環(huán)境不同,因而導(dǎo)致硝化和反硝化過程不能同時(shí)進(jìn)行.傳統(tǒng)生物脫氮工藝至今仍被廣泛采用,但也存在一些缺點(diǎn):首先硝化過程在有氧條件下進(jìn)行,需要增大供氧量;其次硝化過程會(huì)產(chǎn)生酸,需要增大體系的堿度以維持反硝化所需的pH值范圍;除此還需投加大量碳源以滿足反硝化要求,使得處理成本偏高.近年來發(fā)現(xiàn)一類具有異養(yǎng)硝化-好氧反硝化功能的細(xì)菌,這類細(xì)菌具有同步硝化和反硝化的特性為生物脫氮提供新途徑.

Robertson等[1]在20世紀(jì)80年代首次報(bào)道了細(xì)菌Thiosphaera pantotropha具有異養(yǎng)硝化-好氧反硝化能力,并提出了異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌的概念.隨后的研究中該課題組又不斷分離出具有異養(yǎng)硝化-好氧反硝化功能的細(xì)菌[2-3].近年來有研究人員在污泥、廢水、土壤、海水及垃圾滲濾液等樣品中篩選分離到具有異養(yǎng)硝化-好氧反硝化功能的細(xì)菌,這類細(xì)菌主要為假單胞菌屬(Brevundimonas)、不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter)、產(chǎn)堿菌屬 (Alcaligenes)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、代爾夫特菌屬(Diaphorobacter)、鹽單胞菌屬 (Halomonas) 等[2-10].與傳統(tǒng)的生物脫氮工藝相比,由異養(yǎng)硝化好氧反硝化菌驅(qū)動(dòng)的脫氮過程突出的優(yōu)勢在于:硝化和反硝化同時(shí)在好氧池中進(jìn)行,大大簡化流程,降低了操作難度,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用.然而目前發(fā)現(xiàn)的異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌且脫氮效率并不是十分高效,因此篩選和分離高效的異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌株仍然是一項(xiàng)亟待完成的任務(wù).

本研究從杭州市天子嶺生活垃圾填埋場垃圾滲濾液調(diào)節(jié)池周圍土壤樣品中分離到一株具有異養(yǎng)硝化-好氧反硝化功能的細(xì)菌,對該菌株進(jìn)行分類學(xué)鑒定;并評(píng)估其脫氮性能,考察其最佳脫氮條件,旨在為異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌在污水處理工程中的實(shí)際應(yīng)用提供新型菌源.

1　材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

篩選樣品采取自杭州市天子嶺生活垃圾填埋場垃圾滲濾液調(diào)節(jié)池周圍土壤,4℃冰箱保存;Taq DNA聚合酶、dNTPs、pMD 18-T Vector 和Escherichia coli DH5α感受態(tài)細(xì)胞均購自TaKaRa公司;細(xì)菌基因組提取試劑盒、PCR產(chǎn)物純化試劑盒購自上海生工生物工程有限公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純,購自上海生工生物工程有限公司;引物合成及DNA測序委托上海生工生物工程有限公司完成.

1.2培養(yǎng)基

(1) 異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基:(NH4)2SO40.1g/L,琥珀酸鈉5.62g/L,維氏鹽溶液50mL/L,調(diào)節(jié)pH值至7.0,固體培養(yǎng)基需加入15g/L瓊脂粉,121℃高壓蒸汽滅菌20min.

其中維氏鹽溶液(g/L):K2HPO45.0, MgSO4?7H2O 2.5, NaCl 2.5, FeSO4?7H2O 0.05, MnSO4?4H2O 0.05.

(2) 反硝化培養(yǎng)基(g/L):葡萄糖5.0, NaNO20.1; KH2PO41; K2HPO4; MgSO4?7H2O 0.20,調(diào)節(jié)pH值 至7.0, 115℃高壓蒸汽滅菌20min.

(3) 氨氧化能力鑒定培養(yǎng)基(g/L):葡萄糖5.0,(NH4)2SO40.1, NaC1 0.3, K2HPO41.0, MgSO4?7H2O 0.3, FeSO4?7H2O 0.03, CaCO37.5, 115℃高壓蒸汽滅菌20min.

(4) LB培養(yǎng)基(g/L):胰蛋白胨10.0,酵母提取物5.0, NaCl 10.0,固體培養(yǎng)基需加入15.0瓊脂粉,121℃高壓蒸汽滅菌20min.

1.3菌株的富集、分離與篩選

取土壤樣品5g,將活性污泥接種于250mL滅菌的異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基中,于溫度30℃, 160r/min振蕩培養(yǎng)一周,取5mL富集培養(yǎng)液再次接種于250mL異養(yǎng)硝化液體培養(yǎng)基中,置于溫度30℃,轉(zhuǎn)速為160r/min振蕩培養(yǎng)一周,取1mL培養(yǎng)液到10mL無菌蒸餾水中,逐級(jí)稀釋涂布到10-8段,生化培養(yǎng)箱30℃下靜置培養(yǎng),3次純化分離得到單菌落,對每個(gè)單菌落進(jìn)行氨氮去除實(shí)驗(yàn),挑選具有顯著氨氮去除活性的菌株進(jìn)行復(fù)篩.

1.4菌株的形態(tài)鑒定

取-80℃凍存菌種冰浴解凍,平板劃線于LB固體培養(yǎng)基,30℃靜置培養(yǎng),待長出單個(gè)菌落后觀察其形態(tài)特征,將菌體進(jìn)行革蘭氏染色后在光學(xué)顯微鏡下觀察.

1.5菌株的16S rDNA鑒定和系統(tǒng)發(fā)育樹繪制

取-80℃凍存菌種冰浴解凍,平板劃線于LB固體培養(yǎng)基,30℃靜置培養(yǎng),挑取茁壯單菌落接種到LB液培養(yǎng)基中,30℃,160r/min振蕩培養(yǎng)過夜,收集菌體,提取基因組DNA,以其為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增,選用通用引物,上游引物為27F(5'-AGAGTTTGATCATGGCTCAG-3'),下游引物為1492R (5'-TACGGTTACCTTGTTACGACTT-3'). PCR反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性5min:95℃變性40s, 50～62℃梯度退火40s,72℃延伸90s,共30個(gè)循環(huán);最后72℃延伸8min.反應(yīng)結(jié)束后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR產(chǎn)物.PCR產(chǎn)物經(jīng)純化、克隆后送交測序.測序結(jié)果利用在線軟件BLAST (http: //blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi)與Genbank數(shù)據(jù)庫中模式菌株16S rDNA做同源性比較;通過ClustralX 1.83軟件進(jìn)行多重序列比對后應(yīng)用MEGA 6.0.6軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(Neighborjoining算法).

1.6菌株的異養(yǎng)硝化和好氧反硝化能力

挑取單菌落于5mL LB液體培養(yǎng)基中過夜振蕩培養(yǎng),制備成種子液,取上述種子液按體積比2%的比例接種到異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基中,30℃, 160r/min振蕩培養(yǎng),定期取樣測定培養(yǎng)液菌體密度(OD600)、濃度以及和的生成情況,所有數(shù)據(jù)重復(fù)3次.

另取種子液按體積比2%的比例接種到反硝化培養(yǎng)基中,定期取樣檢測培養(yǎng)液中NO2--N濃度變化,所有數(shù)據(jù)重復(fù)3次.

氨氮去除效率=(初始氨氮濃度－終氨氮濃度)/初始氨氮濃度×100%

1.7菌株的脫氮條件研究

為了進(jìn)一步研究菌株的最佳脫氮條件,分別考察了溫度、初始pH值、C/N比和碳源種類對脫氮效率的影響.(1)溫度實(shí)驗(yàn):將種子液接種于氨氧化能力鑒定培養(yǎng)基中,溫度分別設(shè)為20℃、30℃和40℃,于160r/min恒溫振蕩培養(yǎng),定期取樣測定培養(yǎng)液中的氨氮濃度,所有數(shù)據(jù)重復(fù)3次.(2)初始pH實(shí)驗(yàn):調(diào)節(jié)氨氧化能力鑒定培養(yǎng)基初始pH值分別至5.6、7、7.8和8.4,將種子液接分別種于上述培養(yǎng)基中, 160r/min恒溫振蕩培養(yǎng),定期取樣測定培養(yǎng)液中的氨氮濃度,所有數(shù)據(jù)重復(fù)3 次.(3) C/N比實(shí)驗(yàn):以葡萄糖為碳源,(NH4)2SO4為氮源,配置C/N比分別為5、8、10、15和20的氨氧化能力鑒定培養(yǎng)基(氨氮濃度恒定,改變培養(yǎng)基中葡萄糖量),將種子液接分別種于上述培養(yǎng)基中,160r/min恒溫振蕩培養(yǎng),定期取樣測定培養(yǎng)液中的氨氮濃度,所有數(shù)據(jù)重復(fù)3次.(4)碳源種類實(shí)驗(yàn):分別以5g/L葡糖糖、檸檬酸鈉、乙酸鈉和甲醇為唯一碳源,配置氨氧化能力鑒定培養(yǎng)基,將種子液分別接種于上述培養(yǎng)基中,160r/min恒溫振蕩培養(yǎng),定期取樣測定培養(yǎng)液中的氨氮濃度;所有數(shù)據(jù)重復(fù)3次.

2　結(jié)果與討論

2.1菌株的形態(tài)鑒定

圖1　菌株ZB612的形態(tài)學(xué)觀察Fig.1　Morphological observation of the strain ZB612

通過梯度培養(yǎng)和平板劃線初步分離,經(jīng)氨氮去除馴化復(fù)篩,從杭州市天子嶺生活垃圾填埋場垃圾滲濾液調(diào)節(jié)池周圍土壤樣品篩選到一株異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌,命名為ZB612,其氨氮去除率高達(dá)90%.在LB固體培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)24h后,菌落直徑大約為1～2mm,顏色呈乳白色,有黏性,表面光滑凸起,質(zhì)地均勻有光澤(圖1A);將菌株ZB612進(jìn)行革蘭氏染色后進(jìn)行顯微鏡觀察,菌體呈桿狀,革蘭氏染色反應(yīng)呈紅色(圖1B),說明菌株ZB612為革蘭氏陰性細(xì)菌.

2.216S rDNA序列同源性分析

通過PCR擴(kuò)增、克隆和測序獲得了菌株ZB612的16S rDNA序列(1405bp),將測序結(jié)果利用Blast與Genbank數(shù)據(jù)庫中已有的細(xì)菌16S rDNA進(jìn)行比對,發(fā)現(xiàn)菌株ZB612與Rhizobium屬菌株的16S rDNA序列同源性達(dá)99%以上,其中與Rhizobium sp. CPBE30 (DQ869381) 同源性最高,達(dá)99.6%,與Rhizobium sp. Mp12 (GQ355323.1)同源性為達(dá)99.0%;挑選多株目前已表征的具有異養(yǎng)硝化-好氧反硝化特征的細(xì)菌繪制系統(tǒng)發(fā)育樹(圖2),結(jié)果顯示菌株ZB612與其他細(xì)菌,如Sinorhizobium屬和Paracoccus屬具有較近的親緣關(guān)系.至此可初步確定菌株ZB612為根瘤菌屬 (Rhizobium sp.).已提交中國普通微生物菌種保藏管理中心保存(保藏編號(hào): CGMCC NO. 10721).Rhizobium sp.是一類典型的土壤固氮微生物,已有研究發(fā)現(xiàn)Rhizobium屬細(xì)菌具有異養(yǎng)硝化-好氧反硝化能力,魏巍等[13]報(bào)道了在水庫底泥樣品中分離到一株Rhizobium屬菌株P(guān)Y8,該菌株能夠在貧營養(yǎng)及好氧條件下高效反硝化,近年來分離出若干種異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌,假單胞菌屬是常見種類.本研究分離的Rhizobium屬菌株ZB612一方面豐富了異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌的多樣性;另一方面也表明Rhizobium屬菌株在污水生物脫氮領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景.

圖2　基于16S rDNA序列構(gòu)建的菌株ZB612系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.2　Phylogenetic tree of strain ZB612 based on the complete sequences of 16S rDNA gene括號(hào)內(nèi)編號(hào)為對應(yīng)菌株16S rDNA序列的Genbank登錄號(hào)

2.3菌株的生長曲線以及異養(yǎng)硝化-好氧反硝化能力

將菌株ZB612接種于異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng),對其生長曲線進(jìn)行了測定,結(jié)果如圖3a所示,菌體經(jīng)過短暫的遲緩期,大約5h后菌體生長活躍,培養(yǎng)24h菌密度(OD600)達(dá)到最大,此期間即為對數(shù)生長期;培養(yǎng)24h后菌體生長變緩,在24～48h處于穩(wěn)定期;培養(yǎng)48h后,菌密度呈現(xiàn)減小趨勢,即進(jìn)入衰亡期.通過生長曲線的測定,我們掌握了菌株ZB612的生長規(guī)律,為進(jìn)一步研究該菌株的脫氮特性奠定基礎(chǔ).

圖3　菌株ZB612的生長和異養(yǎng)硝化-好氧反硝化特征曲線Fig.3　Curves of growth and heterotrophic nitrificationaerobic denitrification of strain ZB612

為了進(jìn)一步測試該菌株的脫氮能力,以100mg/L的(NH4)2SO4為唯一氮源的異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基中,考察菌株ZB612的異養(yǎng)硝化特性,結(jié)果如圖3b所示,培養(yǎng)液的起始濃度為(98.23± 1.57)mg/L,5h后開始逐漸下降,29h后濃度降至(18.12±1.86)mg/L,去除率達(dá)81.55%;48h后氨氮濃度降至(9.86±0.42)mg/L,去除率達(dá)89.96%;隨后濃度基本保持穩(wěn)定,去除率維持在90%.這一結(jié)果與目前發(fā)現(xiàn)的異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌相近.Rhizobium屬菌株P(guān)Y8氨氮去除率達(dá)58.04%.另外培養(yǎng)72h的硝氮去除率達(dá)95%以上[13];司文攻等[14]報(bào)道在不同的環(huán)境樣品中篩選獲得的8株異養(yǎng)硝化細(xì)菌在72h的氨氮去除率在65%～80%之間,提高C/N比去除率會(huì)相應(yīng)提高;潘丹等[10]報(bào)道了在養(yǎng)豬場污水中在分離到的兩株副球菌屬 (Paracoccus sp.)菌株P(guān)2和申氏桿菌屬 (Shinella sp.)菌株P(guān)9的氨氮去除率達(dá)到80%.在轉(zhuǎn)化的同時(shí),異養(yǎng)硝化代謝途徑的兩種產(chǎn)物和會(huì)有少量生成(圖3b,最高積累分別為(0.24±0.02), (1.83±0.14)mg/L.和含量較低說明硝化過程產(chǎn)生的和直接作為底物參與了反硝化作用,上述結(jié)果表明菌株ZB612具有高效的異養(yǎng)硝化和脫氮能力.

隨后以100mg/L的NaNO2為唯一氮源考察菌株ZB612的好氧反硝化特性,結(jié)果如圖3c所示,培養(yǎng)36h后,體系內(nèi)的濃度由初始(98.62± 4.17)mg/L降至(39.11±2.02)mg/L,去除率為60.34%.以硝態(tài)氮為氮源時(shí),菌株ZB612同樣具有脫氮能力,可以在有氧條件下進(jìn)行反硝化作用.李衛(wèi)芬等[15]報(bào)道了在草魚養(yǎng)殖池中分離到一株好氧反硝化細(xì)菌Pseudomonas stutzeri在以NaNO2為氮源時(shí),培養(yǎng)36h的脫氮率為82.73%.信欣等[8]報(bào)道了在水溝底泥中篩選獲得的異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌Acinetobacter sp.TN-14在亞硝酸鹽反硝化體系培養(yǎng)30h,亞硝態(tài)氮去除率為78.22%.

2.4環(huán)境因素對菌株ZB612脫氮效率的影響

一般說來影響生物脫氮的主要因素有溫度、pH、碳氮比和碳源種類等,對于反硝化細(xì)菌而言,反硝化過程是由體內(nèi)反硝化酶系 (硝酸鹽還原酶、亞硝酸還原酶、一氧化氮還原酶和一氧化二氮還原酶)完成的,溫度影響微生物體內(nèi)的酶活性,從而影響脫氮效率,分別考察了菌株ZB612在20℃、30℃和40℃的脫氮效率,結(jié)果如圖4a所示,在上述溫度下,培養(yǎng)36h的氨氮去除率都能達(dá)到在70%以上,氨氮去除曲線比較接近,在30℃時(shí)脫氮效率最佳,為82.92%,說明菌株ZB612對環(huán)境溫度的適應(yīng)范圍較寬.

由圖4b所示,在所設(shè)置的不同初始pH值條件下(5.6、7、7.8和8.4),菌株ZB612對氨氮都有不同程度的去除,在酸性條件下脫氮效率稍差,培養(yǎng)36h的氨氮去除效率為56.29%;當(dāng)初始pH值分別為7、7.8和8.4時(shí);氨氮去除曲線接近;培養(yǎng)36h的氨氮去除效率均達(dá)到80%以上;當(dāng)初始pH 為7時(shí);氨氮去除效率達(dá)到最大;為85.99%.上述結(jié)果說明菌株ZB612在中性及弱堿條件下具有較好的脫氮率.

培養(yǎng)基的 C/N 是影響生物脫氮效果的主要因素之一[16],在起始氨氮濃度 (100mg/L)不變的情況下,以葡萄糖為碳源,將菌株接種到C/N分別為5、8、10、15和20的異養(yǎng)硝化培養(yǎng)基中,結(jié)果如圖4c所示,當(dāng)C/N比為5時(shí),培養(yǎng)36h后的氨氮去除率為76.77%;當(dāng)C/N為8時(shí), 經(jīng)36h培養(yǎng)后氨氮去除率為85.02%;當(dāng)C/N比高于8時(shí),氨氮去除率區(qū)別不大,故取C/N比為8時(shí)即可滿足菌株ZB612在異養(yǎng)硝化過程中對碳源的需求,過高的C/N比也會(huì)增加污水處理的成本.一般而言,異養(yǎng)硝化菌的脫氮的最適C/N在2-15之間[10].

圖4　環(huán)境因素對菌株ZB612氨氮去除能力的影響Fig.4　Influence of environmental factors on ammonia nitrogen removal ability of strain ZB612

碳源的主要作用是為微生物生長代謝提供細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量及作為好氧反硝化過程中的電子供體.不同的碳源由于分子結(jié)構(gòu)不同,微生物對其利用率也不同,進(jìn)而影響異養(yǎng)硝化菌的脫氮活性,測定了四種碳源對菌株ZB612脫氮效率的影響,結(jié)果如圖4d所示,菌株ZB612對所測試的4種碳源存在差異,當(dāng)以葡萄糖作為碳源時(shí)脫氮效果最佳,培養(yǎng)36h,氨氮去除效率為89.06%;乙酸鈉和甲醇分別作為碳源時(shí),二者氨氮去除效率接近,大約為80%;值得注意的是,表明菌株ZB612幾乎不能利用檸檬酸鈉,這可能是與菌種種類及不同碳源在代謝中的地位有關(guān).因此,在實(shí)際的工程應(yīng)用中,可選擇葡萄糖作為碳源.

3　結(jié)論

3.1從城市垃圾填埋場周圍土壤樣品中分離出一株異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌Rhizobium sp. ZB612,該菌株具有高效的異養(yǎng)硝化-好氧反硝化能力,能夠獨(dú)立完成脫氮全部過程.

3.2研究了不同培養(yǎng)條件對菌株ZB612脫氮效率的影響,發(fā)現(xiàn)該菌株最適宜的脫氮條件為溫度30℃,pH=7,C/N=8,以葡萄糖作為最適碳源.綜上所述,本研究分離的菌株ZB612豐富了異養(yǎng)硝化-好氧反硝化細(xì)菌的種質(zhì)資源,同時(shí)也為實(shí)際工程中實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化提供理論依據(jù).

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Isolation and identification of a heterotrophic nitrification-aerobic denitrification bacterium and its denitrification ability.

ZOU Yan-yan1,2, ZHANG Yu1*, LI Ming-zhi1, MEI Rong-wu1, WEI Yan-fei1, DING Lin-xian2(1.Project Research Center, Environmental Science Research and Design Institute of Zhejiang Province, Hangzhou 310007, China；2.College of Geography and Environmental Science, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China). China Environmental Science, 2016,36(3)：887～893

Abstract：A bacterium ZB612 with heterotrophic nitrification-aerobic denitrification was isolated from soil sample around leachate regulating pool of Hangzhou Tianziling waste landfill. The strain ZB612 was preliminary identified as Rhizobium sp. by morphology and 16S rDNA homology analysis. We subsequently studied its denitrification ability, the results showed that the ammonia nitrogen removal efficiency reached 90% in the heterotrophic nitrification medium with initial ammonia nitrogen concentration of 100mg/L. Meanwhile, the obvious accumulation of nitrate-N and nitrite-N did not appeared, which is the characteristics of simultaneous nitrification and denitrification (SND). In nitrates denitrification system,the nitrate nitrogen removal efficiency could reach 60%. In addition, we investigated the effect of four factors (including temperature, pH, carbon nitrogen ratio and carbon source) on denitrification efficiency of the strain ZB612, respectively. The optimum denitrification conditions were found to be as follows: temperature of 30℃, the initial pH of 7, C/N ratio of 8, where the optimal carbon resource was glucose.

Key words：Rhizobium sp.；heterotrophic nitrification-aerobic denitrification；biological nitrogen removal；simultaneous nitrification and denitrification

作者簡介：鄒艷艷(1991-),女,江西景德鎮(zhèn)人,浙江師范大學(xué)地理環(huán)境與污染控制專業(yè)碩士研究生,主要從事環(huán)境生物技術(shù)研究.

基金項(xiàng)目：浙江省環(huán)?？蒲杏?jì)劃項(xiàng)目(2013A006;2013B002);浙江省省屬科研院所專項(xiàng)項(xiàng)目(2015F50014;2014F10011;2013F10022);浙江省公益技術(shù)研究社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目(2013C33021)

收稿日期：2015-08-07

中圖分類號(hào)：X172

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-6923(2016)03-0887-07