典型环境中反硝化芽孢杆菌的分离及脱氮性能研究文献综述
2020-06-23 20:52:09
文 献 综 述 1.课题背景 氮元素是自然界中组成有机体以及无机物质的主要元素,它在自然界通过固氮作用、氨化作用、硝化作用和反硝化作用进行迁移转化,构成氮循环。
但是随着工业文明的发展,越来越频繁的工农业生产及人类活动打破了自然界氮平衡,造成氮平衡中某种含氮化合物的大量积累,进而引发各种环境问题。
比如,水体中氮素的积累导致藻类大量繁殖,消耗水体中的溶解氧,导致水体富营养化;大气中N2O的积累加剧了温室效应,并造成臭氧层损耗;大气中的NO和NO2与空气中的水结合形成硝酸,造成酸沉降,又与其它污染物一起引发光化学烟雾。
因此,污水的脱氮处理对于维持水体清洁,恢复氮平衡,保护生态环境具有重要意义,生物脱氮作为一种真正意义上的脱氮方法,经济高效,已被广泛应用。
反硝化作用是指微生物在无氧或低氧条件下(DO<0.3~0.5 mg/L),将硝化过程产生的亚硝酸盐(NO2-)和硝酸盐(NO3-)还原成N2或N2O、NO等含氮气体[1],彻底脱离水体,是生物脱氮技术研究的重点。
2.反硝化细菌研究进展 2.1 反硝化细菌种类 反硝化细菌是能引起反硝化作用的细菌,多为异养、兼性厌氧细菌,如反硝化杆菌、斯氏杆菌、萤气极毛杆菌等,它们广泛分布于土壤、厩肥和污水中[2]。
反硝化细菌的种类很多,大约有50多个属,130多个种[3]。
自然界最普遍的反硝化细菌有假单胞菌属(Pseudomonaceae)、产碱杆菌属(Alcaligenes),还有科奈瑟菌科(Ne isseriaceae)、硝化细菌科(Nitro bacteraceae)、红螺菌科(Rhodospirillaceae)、芽孢杆菌科(Bacillaceae)、纤维粘菌科(Cytophagaceae)、螺菌科(Spirillaceaee)、根瘤菌科(Rhizobiaceae)、盐杆菌科(Halobacteri aceae)等。
传统的反硝化理论认为反硝化过程是在一个严格的缺氧环境中进行的,但随着研究的进一步开展,20世纪80年代ROBERTSON等[4]发现了好氧反硝化细菌。
目前已发现多个属的细菌具有好氧反硝化功能。