CN109943503B - S.oneidensis MR-1提高厌氧反硝化效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种S.oneidensis MR‑1提高厌氧反硝化效率的方法，属于生物脱氮理技术领域。本发明通过将反硝化微生物P.denitrificans与S.oneidensis MR‑1共同接种到灭菌的厌氧瓶培养基中实现，其中，P.denitrificans和S.oneidensis MR‑1的接种比为1:1～1:15，反硝化体系的碳氮比为1～10；反硝化体系的pH为6.0～9.0；反硝化培养的温度为20～35℃。本发明利用S.oneidensis MR‑1与反硝化微生物P.denitrificans种间电子传递促进厌氧反硝化脱氮，成本低，无二次污染，可明显提高硝酸盐去除效果，减少亚硝酸盐和一氧化二氮的积累。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种S.oneidensis MR-1提高厌氧反硝化效率的方法，属于生物脱氮理技术领域。
背景技术
在过去的几十年中，随着人类活动的加剧和含氮肥料的大规模使用，不可避免地导致了大量生物可利用氮，如硝酸盐等进入到环境中。微生物反硝化作为全球氮循环过程的一个重要组成部分，其将土壤或水体中的硝酸盐还原为氮气的过程为硝酸盐在环境中的去除转化提供了有效途径。然而实际的生物反硝化过程较慢，而且还会存在一些硝酸盐还原过程中间产物的积累，如亚硝酸盐和一氧化二氮。亚硝酸盐的存在不仅会危害水生生物的生存和人类的健康，它的积累还会影响污水处理系统中的功能微生物的正常运行。一氧化二氮则是一种潜在的温室气体，其所具有的温室效应潜能值是二氧化碳的300倍，同时一氧化二氮还是非常重要的臭氧消耗源，以目前的一氧化二氮排放量增长趋势(7％左右)进行估算，其会成为21世纪最大的臭氧消耗物质。由此可见，微生物反硝化与全球环境问题，包括水体的富营养化以及气候变化等都有密切的联系。因此，寻求一种促进反硝化过程高速进行、且无中间产物积累的方法是十分必要的。已有研究表明，导电介质能促进反硝化微生物进行快速脱氮，但是额外添加导电介质势必提高脱氮成本，也可能造成二次污染。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种S.oneidensis MR-1提高厌氧反硝化效率的方法，该方法通过将S.oneidensis MR-1和反硝化微生物P.denitrificans共同厌氧反硝化培养，通过控制厌氧反硝化体系中P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种比、碳氮比、温度和pH，可以促进反硝化微生物快速脱氮，大大提高厌氧反硝化效率，减少亚硝酸盐和一氧化二氮积累。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种S.oneidensis MR-1提高厌氧反硝化效率的方法，该方法通过以下步骤实现：
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物脱氮副球菌P.denitrificans和希瓦氏菌S.oneidensis MR-1到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L；所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mMCuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，用NaOH和HCl调节体系的pH；鼓吹N2 5min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物脱氮副球菌P.denitrificans接种到上述厌氧反硝化培养基中，再接种希瓦氏菌S.oneidensis MR-1,进行厌氧反硝化培养；所述脱氮副球菌P.denitrificans的菌种编号为ATCC 19367，所述希瓦氏菌S.oneidensis MR-1的菌种编号为ATCC 700550；所述脱氮副球菌P.denitrificans和希瓦氏菌S.oneidensis MR-1的接种比为1:1～1:15，反硝化体系的碳氮比为1～10；反硝化体系的pH为6.0～9.0；反硝化培养的温度为20～35℃。
优选地，所述脱氮副球菌P.denitrificans和希瓦氏菌S.oneidensis MR-1的接种比为1:10，反硝化体系中的碳氮比为5；反硝化体系的pH为7.0；反硝化培养的温度为30℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，
1.本发明将预先培养好的反硝化微生物脱氮副球菌P.denitrificans和希瓦氏菌S.oneidensis MR-1接种到厌氧反硝化培养基中并进行共同厌氧反硝化培养，通过利用S.oneidensis MR-1与反硝化微生物之间的种间电子传递作用，并控制厌氧反硝化体系中P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种比、碳氮比、温度和pH，可以促进反硝化微生物快速脱氮，大大提高厌氧反硝化效率，减少中间产物亚硝酸盐和一氧化二氮的积累且成本低，无二次污染。
2.本发明通过优化厌氧反硝化体系，可以进一步提高厌氧反硝化效率，其中，当厌氧反硝化体系中脱氮副球菌P.denitrificans和希瓦氏菌S.oneidensis MR-1的接种比为1:10、碳氮比为5、温度为30℃、pH 7.0时，厌氧反硝化效率最高。
附图说明
图1是S.oneidensis MR-1促进厌氧反硝化体系脱氮的示意图。
图2是实施例1厌氧反硝化培养过程中硝酸盐浓度的变化。
图3是实施例1厌氧反硝化培养过程中亚硝酸盐的最高累积浓度。
图4是实施例1厌氧反硝化培养过程中一氧化二氮的最高累积浓度。
图5是SEM拍摄的(a)反硝化菌、(b)S.oneidensis MR-1和(c)、(d)共培养微生物表面结构形态。
具体实施方式
下面通过实施例子，进一步阐述本发明的特点，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1：
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans(美国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 19367，下同)和S.oneidensis MR-1(国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 700550，下同)到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mMFeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为5，用NaOH和HCl调节体系的pH为7.0；鼓吹N25min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种10mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:10；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在30℃下进行厌氧反硝化培养(图1)。
实验组和空白组中硝酸盐浓度随时间的变化如图2所示、亚硝酸盐最高累积浓度如图3所示和一氧化二氮最高累积浓度如图4所示。结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了39.6％，且无亚硝酸盐和一氧化二氮的积累。通过扫描电子显微镜(SEM)观察到S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系与对照组相比，反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1之间出现有许多纳米导线(图5)，这说明反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1之间存在基于纳米导线实现的种间电子传递，从而提高反硝化微生物P.denitrificans对硝酸盐的去除效率。
实施例2
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans(美国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 19367)和S.oneidensis MR-1(国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 700550)到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为8，用NaOH和HCl调节体系的pH为8.0；鼓吹N25min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种5mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:5；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在28℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了29.0％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了67.1％和64.4％。
实施例3
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans(美国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 19367)和S.oneidensis MR-1(国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 700550)到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为3，用NaOH和HCl调节体系的pH为9.0；鼓吹N25min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种8mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:8；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在25℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了29.0％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了67.1％和64.4％。
实施例4
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans(美国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 19367)和S.oneidensis MR-1(国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 700550)到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为10，用NaOH和HCl调节体系的pH为6.0；鼓吹N25min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种10mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:10；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在35℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了32.1％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了82.2％和70.5％。
实施例5
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans(美国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 19367)和S.oneidensis MR-1(国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 700550)到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为10，用NaOH和HCl调节体系的pH为7.0；鼓吹N25min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种3mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:3；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在33℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了25.0％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了77.9％和79.3％。
实施例6
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans(美国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 19367)和S.oneidensis MR-1(国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 700550)到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为1，用NaOH和HCl调节体系的pH为6.0；鼓吹N25min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种8mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:8；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在35℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了27.7％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了61.0％和59.9％。
实施例7
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans(美国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 19367)和S.oneidensis MR-1(国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 700550)到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为5，用NaOH和HCl调节体系的pH为8.0；鼓吹N25min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种10mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:10；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在30℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了36.9％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了87.8％和69.5％。
实施例8
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans(美国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 19367)和S.oneidensis MR-1(国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 700550)到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为8，用NaOH和HCl调节体系的pH为9.0；鼓吹N25min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种5mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:5；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在33℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了38.3％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了99.1％和89.6％。
对比例1
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans(美国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 19367)和G.sulfurrenducens(国模式培养物集存库，菌种编号为ATCC 51573)到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为5，用NaOH和HCl调节体系的pH为7.0；鼓吹N25min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种10mL G.sulfurrenducens，使P.denitrificans和G.sulfurrenducens的接种体积比为1:10；反硝化微生物P.denitrificans和G.sulfurrenducens单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在30℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了9.4％，且亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了15.9％和21.4％。
对比例2
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mMMnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为0.5，用NaOH和HCl调节体系的pH为6.0；鼓吹N2 5min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种10mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:10；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在35℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了11.4％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了15.6％和19.4％。
对比例3
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mMMnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为3，用NaOH和HCl调节体系的pH为10.0；鼓吹N2 5min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种8mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:8；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在25℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了4.7％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了10.8％和21.5％。
对比例4
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mMMnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为5，用NaOH和HCl调节体系的pH为7.0；鼓吹N2 5min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种16mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:16；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在30℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了20.4％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了44.4％和39.8％。
对比例5
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mM Na2HPO4,微量元素1mL/L，所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mMMnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mM ZnCl2；加入CH3COONa，设置碳氮比为1，用NaOH和HCl调节体系的pH为6.0；鼓吹N2 5min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物P.denitrificans 1mL接种到100mL上述厌氧反硝化培养基中，再接种8mL S.oneidensis MR-1，使P.denitrificans和S.oneidensis MR-1的接种体积比为1:8；反硝化微生物P.denitrificans和S.oneidensis MR-1单独接种到反硝化培养基作为对照，将厌氧瓶置于摇床上，在50℃下进行厌氧反硝化培养。
结果表明，相比P.denitrificans单独培养的厌氧反硝化体系，S.oneidensis MR-1和P.denitrificans共同培养的厌氧反硝化体系的反硝化效率提高了13.1％，亚硝酸盐和一氧化二氮的最高积累浓度分别降低了24.1％和11.6％。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种S.oneidensis MR-1提高厌氧反硝化效率的方法，其特征在于，该方法通过以下步骤实现：
预先在有氧条件下用灭菌的LB分别培养反硝化微生物脱氮副球菌P.denitrificans和希瓦氏菌S.oneidensis MR-1到OD600为2；反硝化体系培养选用的容器为无菌厌氧瓶，培养基成分为：21.36mM KNO3,10.66mM NH4Cl,0.41mM MgSO4·7H2O,17.93mM KH2PO4,32.76mMNa2HPO4,微量元素1mL/L；所述微量元素成分为：0.0217mM Na2-EDTA、0.0090mM FeSO4·7H2O、0.001mM MnCl2·4H2O、0.0010mM Na2MoO4·2H2O、0.0008mM CuCl2·2H2O和0.0025mMZnCl2；加入CH3COONa，用NaOH和HCl调节体系的pH；鼓吹N2 5min去除氧气，采用丁基橡胶隔膜和铝盖密封，121℃下灭菌15min；
将预先培养好的反硝化微生物脱氮副球菌P.denitrificans接种到上述厌氧反硝化培养基中，再接种希瓦氏菌S.oneidensis MR-1,进行厌氧反硝化培养；所述脱氮副球菌P.denitrificans的菌种编号为ATCC 19367，所述希瓦氏菌S.oneidensis MR-1的菌种编号为ATCC 700550；所述脱氮副球菌P.denitrificans和希瓦氏菌S.oneidensis MR-1的接种比为1:1～1:15，反硝化体系的碳氮比为1～10；反硝化体系的pH为6.0～9.0；反硝化培养的温度为20～35℃。
2.如权利要求1所述的S.oneidensis MR-1提高厌氧反硝化效率的方法，其特征在于，所述脱氮副球菌P.denitrificans和希瓦氏菌S.oneidensis MR-1的接种比为1:10，反硝化体系中的碳氮比为5；反硝化体系的pH为7.0；反硝化培养的温度为30℃。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN106145544A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-11-23 | 涂瑞强 | 一种工业废水的净化处理方法 |
| CN107500413A (zh) * | 2017-09-27 | 2017-12-22 | 天津大学 | 一种提高低污染水脱氮除磷率的方法 |
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