硝化细菌的筛选、保存及其硝化效果的研究-毕业论文ppt
反硝化细菌的分离筛选及应用研究的开题报告
反硝化细菌的分离筛选及应用研究的开题报告
一、选题背景
随着全球经济的发展和人口的增加，农业生产和化工生产等活动使得土壤中的氮肥过多，导致大量硝酸盐的形成，并扰乱了氮循环和水循环，造成土壤质量的恶化和水体污染问题。
反硝化作为一种生物降解氮的过程，具有很高的潜力解决这些问题。
因此，对反硝化细菌的研究具有重要的意义。
二、选题意义
反硝化细菌是一种在土壤和水体中能够将硝酸盐还原为氮气的微生物。
研究反硝化细菌的分离筛选及应用，能够探索一种新的治理水体和土壤较为高效的方法，解决水土污染问题，也能标本兼治地解决氮肥过剩的问题，更具实用性和经济效益。
三、选题内容和研究方法
1. 选题内容
本文旨在分离筛选出一些可以高效降解硝酸盐的反硝化细菌，并探讨其应用。
2. 研究方法
（1）预处理样品：将采集的土壤或水样品通过筛网筛选，然后进行消毒处理。
（2）分离筛选反硝化细菌：将经过预处理的样品平铺于有机培养基上，在适宜的温度下进行接种，经过一定的时间后进行菌落的分离和鉴定。
（3）应用研究：选取分离筛选出来的反硝化细菌进行不同营养物质模拟实验和对不同环境条件的适应性研究，探索其在水体和土壤中的应用。
四、研究预期成果和意义
预期成果：通过分离筛选和应用研究，将成功地分离出一些反硝化细菌，并研究探索其在水体和土壤中的应用。
研究意义：本研究可以为解决水土污染、降低氮肥过肥等环境问题提供一种新的解决方法，具有显著的社会经济效益，对于环境保护和可持续发展也具有重要的推动作用。
硝化与反硝化PPT课件
条件变化较为敏感。
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影响因素
温度 硝化反应的适宜温度为20℃－30℃ 低于15℃时，反应速度迅速下降，5℃时反 应几乎完全停止。
BOD5/TKN 硝化菌是自养菌，若水中BOD5值过高，将有 助于异氧菌的迅速增殖，微生物中的硝化菌的比 例下降。
在废水中保持足够的碱度，以调节PH值 的变化。
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（2）反硝化反应
定义 反硝化反应是指在无氧条件下，反硝 化菌将硝酸盐氮（NO3－）和亚硝酸盐氮（ NO2－）还原为氮气的过程。
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硝酸还原菌
6NO3－＋2CH3OH―――→6NO2－＋2CO2＋4H2O
亚硝酸还原菌
6NO2－＋3CH3OH———→3N2＋3H2O＋6OH－＋3CO2
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在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝 化菌的生长繁殖，即菌体合成过程，其反应 如下： 3NO3－＋14CH3OH＋CO2＋3H＋—————→
3C5H7O2N＋19H2O 式中C5H7O2N为反硝化微生物的化学组成。
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反硝化还原和微生物合成的总反应式为：
NO3－＋1.08CH3OH＋H＋―――→ 0.065C5H7O2N＋0.47N2＋0.76CO2＋ 2.44H2O 从以上的过程可知，约96%的NO3--N经异化 过程还原，4%经同化过程合成微生物。
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（1）硝化反应 定义
硝化反应是在好氧条件下，将NH4＋转 化为NO2—和NO3－的过程。
细菌
由亚硝酸菌和硝酸菌两种菌共同完成的。 这两种菌属于化能自养型微生物。
两株异养硝化—好氧反硝化细菌的分离、筛选、鉴定和特性研究
两株异养硝化—好氧反硝化细菌的分离、筛选、鉴定和特性研究一、本文概述本文旨在探讨两株异养硝化-好氧反硝化细菌的分离、筛选、鉴定及其特性研究。
异养硝化-好氧反硝化细菌是一类特殊的微生物，能够在好氧条件下进行硝化和反硝化过程，对于氮循环和环境保护具有重要意义。
本文首先通过分离和筛选方法，从自然环境中获取两株具有异养硝化-好氧反硝化功能的细菌，并对其进行初步的生理生化特性分析。
接着，采用分子生物学手段对这两株细菌进行鉴定，明确其分类地位和系统发育关系。
在此基础上，进一步深入研究这两株细菌的生长特性、硝化反硝化性能、以及环境因子对其生长和代谢的影响。
本文的研究结果不仅有助于深入了解异养硝化-好氧反硝化细菌的生物学特性和生态学功能，同时也为该类微生物在环境修复、污水处理等领域的应用提供理论支撑和实践指导。
二、材料与方法为了分离和筛选异养硝化—好氧反硝化细菌，我们从多个不同的生态环境中采集了土壤和水样，包括污水处理厂、河流、湖泊以及农田土壤等。
为了培养和筛选目标细菌，我们使用了多种培养基，包括常规的好氧反硝化培养基和异养硝化培养基。
这些培养基根据细菌的生长特性和需求进行了优化。
实验过程中使用了多种分子生物学试剂，如PCR引物、DNA提取试剂盒等。
同时，还使用了多种仪器，如PCR仪、凝胶电泳仪、微生物培养箱等。
采用稀释涂布法将采集的样品接种到含有相应培养基的平板上，通过观察菌落的形态、大小和颜色等特征，初步筛选出具有异养硝化—好氧反硝化能力的细菌。
通过形态学观察、生理生化特性分析以及分子生物学方法（如16S rDNA序列分析）对筛选出的细菌进行鉴定。
对筛选和鉴定出的细菌进行详细的特性研究，包括生长曲线测定、异养硝化速率测定、好氧反硝化速率测定等。
还研究了环境因子（如温度、pH、碳源和氮源等）对细菌生长和硝化反硝化活性的影响。
实验数据采用统计学方法进行分析，以揭示细菌的生长规律和硝化反硝化特性。
还通过图表等形式直观地展示了实验结果。
硝化细菌保存方法
硝化细菌保存方法硝化细菌是一类重要的微生物，它们在自然界的氮循环中发挥着重要的作用。
硝化细菌分为亚硝化细菌和硝化细菌，在硝化作用过程中分别将氨氮氧化为亚硝酸盐和硝酸盐。
因此，保存硝化细菌以确保其良好的存活率和活性对于氮循环研究和应用有着重要意义。
硝化细菌的保存分为短期保存和长期保存两种情况。
下面将介绍两种保存方法及具体操作步骤。
1. 短期保存方法：短期保存一般指在数周到数个月内的保存。
常用的短期保存方法有低温保存法和冷冻保存法。
(1) 低温保存法：低温保存法是指将硝化细菌保存在较低温度下，一般在4以下保存，比如2或0，以减缓其代谢活动，延缓细胞死亡。
该方法操作简单，成本较低。
具体步骤如下：- 准备培养基：可使用含有适合硝化细菌生长的培养基，例如氨氧化细菌培养基或硝化细菌培养基。
- 培养：选择合适的培养基进行硝化细菌的培养，待菌液达到一定浓度后，进行保存。
- 保存：将培养得到的硝化细菌菌液倒入无菌容器中，可使用试管、瓶子等，密封好，并在菌液上标明保存日期、菌株名称等重要信息。
- 低温保存：将上述容器放入4或更低温度的冰箱中保存。
在此温度下，硝化细菌的代谢活动很低，可以延缓生长速度，达到保存效果。
(2) 冷冻保存法：冷冻保存法是指将硝化细菌保存在极低温下，一般为-80或更低温度，以完全停止其代谢活动，从而实现长期保存的目的。
具体步骤如下：- 准备培养基：同低温保存法。
- 培养：同低温保存法。
- 保存：将培养得到的硝化细菌菌液倒入无菌冻存管或冰盒中，注意选择可靠的密封容器，将菌液的保存日期、菌株名称等信息标明在管子上。
- 冷冻保存：将冻存管或冰盒放入液氮罐或极低温冷冻冰箱中保存。
通常情况下，细菌保存在-80下可以保存数年时间，但为确保保存稳定性，建议每年定期检查保存情况。
2. 长期保存方法：长期保存一般指保存时间超过数年的情况。
为了确保保存期间硝化细菌的活性和保存稳定性，常用的长期保存方法有冷冻保存法和干燥保存法。
高效硝化细菌的分离与鉴定
有生长; 肉汤培养基中 N- 7、S- 3、S- 9 有生长; 硝化细菌 分离培养基中都可以生长, 筛选得到生长快、菌落大的 12 株菌来进行下一步的实验。 21 3 在不同 NO-2 浓度下菌落生长情况
高的同源性, 但是它的电子供体是对苯二酚, 不能氧化
细胞色素 C, 因此 命名该酶为 qN or, 由 qN or 基因编
码[ 7] 。2001 年, G esche 等[ 8] 利 用 N or 对 来自纯培养
和环境样品的系统关系进行了研究。
采用脱氧胆酸钠处理, 再用葡萄糖离心分离, 将得
到的酶液进行 SDS- 聚丙烯酰胺凝胶电泳实验。
取 N- 1、N- 2、N- 5、S- 2 4 株菌通过 30 mL / 300 mL 摇瓶发酵 5 d 后( 每样 2 个平行) , 在 540 nm 下检测
自然。
硝化细菌 分离 培养 基 ( g ) : N aN O 2 1, M gSO4 #
7H 2 O 01 03, M nSO 4 # 4H 2 O 01 01, K 2 H PO 4 # 3H 2 O 01 75, N aH 2 PO 4 # 2H 2 O 01 25, 葡萄糖 1, 加去离子水
至 1000 m L, pH 值自然。 人工模拟 富集 培养 液 ( g ) : N aN O 2 1, M gSO4 #
条件, 同 时加入少 量的次氯 酸钠抑制 其它杂菌 的生 长[ 4] , 以达到富集硝化细菌的目的。
对富集培养装置中总体积为 2 L 的培养液, 每隔
几天用格利斯试剂检验
N
O
2
的变化情 况, 或用国标
硝化细菌
硝化使用
硝化使用
硝化细菌制剂是一种用于控制养殖池水自生氨浓度的处理剂，不仅使用相当方便，而且能发挥立竿见影的效 果，故越来越受鱼友的欢迎。使用时可直接将该剂散布于池中，不久即能发挥除氨的功效。
市售硝化细菌制剂可分为活菌及休眠菌两种，渔友可依自己的需要选购使用。前者是利用细菌的活体制成， 在显微镜的观察下，可看到它们的活动情形。后者是利用休眠菌制成，在显微镜的观察中，则无法看到它们具有 活动能力。
悬浮物
鱼友中不少人去买硝化细菌，按照说明每星期按时添加，这样做对吗？可我要告诉大家的是，你们的做法没 错，可你们对硝化细菌的认识产生的错误。菌液为澄清无味或者澄清有味则可能为硝化细菌；如果菌液呈现红色 或者紫色并有尿骚味，则为光合细菌；
提高含量
提高含量
在养殖池中存在的有毒物质主要是氨及亚硝酸，这两种有毒的物质可由硝化细菌所消耗，并生成无毒性的硝 酸盐，硝酸盐又是藻类的最佳氮肥，能被藻类所吸收及同化。因此，在养殖池中绝对不可缺少硝化细菌，如果硝 化细菌缺乏，水中的氨含量将急速增加，使池水内的鱼虾有致死的危险。许多人通常不了解这个问题的重要性， 以致于常遭遇到养殖失败的命运。这说明如果您不去了解这个问题的症结所在，并谋求改善的话，即使是有经验 的业者，都可能会败在硝化细菌不足的危害之下。
2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+158kcal(660kJ)。
硝酸细菌（又称亚硝酸氧化菌），将亚硝酸氧化成硝酸。反应式：
HNO2 + 1/2 O2= HNO3, -⊿G= 18 kcal。
这两类菌能分别从以上氧化过程中获得生长所需要的能量，但其能量利用率不高，故生长较缓慢，其平均代 时（即细菌繁殖一代所需要的时间）在10小时以上。硝化细菌在自然界氮素循环中具有重要作用。这两类菌通常 生活在一起，避免了亚硝酸盐在土壤中的积累，有利于机体正常生长。土壤中的氨或铵盐必需在以上两类细菌的 共同作用下才能转变为硝酸盐，从而增加植物可利用的氮素营养。时至今日，人们尚未发现一种硝化细菌能够直 接把氨转变成硝酸，所以说，硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成。（2015年圣诞节前人类已经成功 分离出了可以直接将氨氮转化为硝氮的细菌，称为短程硝化细菌，结束了发现硝化细菌后100年来对氮素转化的 教条式认知，特此批注。）我们知道，亚硝酸对于人体来说是有害的，这是因为亚硝酸与一些金属离子结合以后 可以形成亚硝酸盐，而亚硝酸盐又可以和胺类物质结合，形成具有强烈致癌作用的亚硝胺。然而，土壤中的亚硝 酸转变成硝酸后，很容易形成硝酸盐，从而成为可以被植物吸收利用的营养物质。
一株硝化细菌的分离鉴定及应用
一株硝化细菌的分离鉴定及应用
一、硝化细菌的分离鉴定
1、对硝化细菌的采集：采集硝化细菌的样本是分离鉴定的前提，能够
直接代表被研究的硝化细菌，硝化细菌样本可以直接从自然界中采集，也可以从培养基中采集。
2、硝化细菌样品的处理：采集到的硝化细菌样本要经过处理，以便符
合实验要求。
通常，需要先将样品稀释到10-5或10-6，然后将其置于
相应的细菌培养基中培养，以获得足够的菌落数量。
3、硝化细菌的鉴定：细菌分离出来了，就要进行鉴定，可以通过考察
菌落形态、培养基的选择性反应、生理特性、DNA比对的鉴定等方法
进行鉴定。
二、硝化细菌的应用
1、自由氧化去除鱼肝石油：经过微生物方法处理，可以有效的减少石
油中的自由氧化产物，硝化细菌可以作用在石油上，去除自由氧化物质，从而达到减少污染的效果。
2、促进污泥脱水脱色：硝化细菌具有腐蚀性，能够有效的分解混凝土
中的残留物，促进污泥的脱水，减少有机物的含量，从而达到脱色的
目的。
3、污泥处理去除固形废物：污泥中的固形废物是一个严重的污染源，
硝化细菌能够把污泥中的有机物转化成无机物，减少污泥中固形废物
的含量，从而达到处理去除固形废物的效果。
4、生物制氨：硝化细菌能够把氨基酸和氯气转化成氨，从而实现生物化学制氨。
此外，硝化细菌还可以用于低碳烃氧化、硫酸盐还原、氰化物氧化、烯醇及咪唑衍生物的氧化等。
垃圾中硝化细菌的分离及筛选课题研究报告
垃圾中硝化细菌的分离及筛选课题研究报告硝化细菌系指利用氨或亚硝酸盐作为主要生存能源，以及能利用二氧化碳作为主要碳源的一类细菌。
硝化细菌是古老的细菌之一，其广泛分布于土壤、淡水、海水及污水处理系统中，却在自然界鲜少大量出现，原因在于硝化细菌的分布会受到许多环境因素的影响，如氮源、温度、氧气浓度、渗透压、酸碱度和盐度等等。
本课题研究所用硝化细菌是从垃圾中提取的。
硝化细菌分为亚硝化菌与硝化菌，亚硝酸细菌主要有 5个属：亚硝化毛杆菌属(Nitrosomonas) ；亚硝化囊杆菌属(Nitrosocystis)；亚硝化球菌属(Nitrosococcus)；亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化肢杆菌属(Nitrosogloea)。
其中，尤以亚硝化毛杆菌属的作用居主导地位，常见的有欧洲亚硝化毛杆菌 (Nitrosomonas europaea)等[19]。
硝酸细菌主要有3个属：硝酸细菌属(Nitrobacter)；硝酸刺菌属 (Nitrospina)和硝酸球菌属(Nitrococcus)。
其中以硝酸细菌属为主，常见的有维氏硝酸细菌(Nitrobacter winogradskyi)和活跃硝酸细菌 (N. agilis)等[19]。
亚硝化菌的主要功能是将氨氮转化为亚硝酸盐；硝化菌的主要功能是将亚硝酸盐转化为硝酸盐。
由于亚硝化菌和硝化菌具有这些功能，使得硝化细菌在环境保护和水产养殖等领域具有重要作用，并已逐渐成为水产养殖界的热门话题，它在水产养殖中的重要性开始引起广泛的注意。
可以说，迄今为止，在大规模、集约化的水产养殖模式中，如果没有硝化细菌参与其中的净水作用，想获得成功的养殖，是相当困难的。
尤其是现代集约化养殖长期累积了大量养殖生物排泄物，所有有机物的排泄物，甚至其尸体，在异养性细菌的作用下，其中的蛋白质及核酸会慢慢分解，产生大量氨等含氮有害物质。
氨在亚硝化菌或光合细菌作用下转化成亚硝酸，亚硝酸与一些金属离子结合以后可以形成亚硝酸盐，而亚硝酸盐又可以和胺类物质结合，形成具有强烈致癌作用的亚硝胺。
硝化细菌的分离与鉴定
硝化细菌的分离与鉴定要筛选生长速度快、硝化作用强的硝化细菌用于水产养殖水处理。
硝化细菌包括亚硝化菌和硝化菌两个生理菌群，分别可将水中的氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
实验结果表明经5周培养，亚硝化菌可使培养液中的氨氮含量下降到60％，硝化菌可使培养液中的亚硝酸盐含量下降到60％。
实验可通过测定培养液中亚硝酸盐的含量变化来测定细菌的氨转化作用或硝化作用。
关键词：硝化菌，亚硝化菌，硝化作用，筛选。
氨氮和亚硝酸盐都是在水产养殖过程中产生的有毒物质，且亚硝酸盐还是强烈的治癌物质，因此如何降解这两种物质，是科学工作者近年来的工作重点。
硝化细菌是一类具有硝化作用的化能自养菌，包括硝化菌和亚硝化菌两个生理菌群，其主要特性是自养性，生长速率低，好氧性，依附性和产酸性等。
可通过NH4+→NO2- → NO3-这一过程将NH4+转化为NO3-。
能有效降低水体中氨氮及亚硝酸氮的含量，对水产养殖业及环境保护具有重要意义。
硝化细菌是生物硝化脱氨中起主要作用的微生物，直接影响硝化效果和生物脱氨的效率。
研究表明，水体中硝化细菌的浓度对生物脱氨具有十分重要的意义，由于大多数硝化细菌生长缓慢，硝化及脱氨效果欠佳，处理水产养殖污水的效果不是很好。
因此筛选出生长速率高硝化作用强度大的硝化细菌有很大的用途。
本文对硝化细菌的研究主要在富集培养和固定化细胞方面，能够有效提高硝化细菌的产率和硝化细菌的利用率。
通过富集培养的硝化细菌浓度是未经富集培养的12.5～20.0倍，利用细胞固定化技术可使氨氮去除率提高16.5个百分点。
国外在硝化细菌的培养方面的研究已有一些专利技术，其中一些已形成工业化生产，但产品价格较昂贵，并且必须不断向反应器中补充流失的硝化细菌。
硝化作用包括两个步骤：氨转化为亚硝酸盐和亚硝酸盐转化为硝酸盐，这两个步骤分别由亚硝化菌和硝化菌完成，至今还未发现有能将氨直接转化为硝酸盐的细菌。
氨和亚硝酸分别是亚硝化菌和硝化菌的唯一能源。
对于硝化细菌来说生长环境中的温度对其影响较大，pH值和盐度的影响相对较小。
高效硝化细菌的筛选及特性研究
（ ５ ２ ． ０ ： Ｅ ３ ． ５ ） ｍｇ ／ （ Ｌ ・ ｄ ） ｍｅ ａ ｓ ｒｅ ｕ ｄ ｂ ｙ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ａ ｌ ＮＯ２ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｂ ｏ ｔ ｈ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｉ ｍｅ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ｉ ｏ ｎ
中国环境科 学
２ ０ １ ３ ， ３ ３ （ ２ ） ：２ ８ ６ － ２ ９ ２
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ
口
同
效硝化细菌 的筛选及特 性研 究
王 小菊 ， 何 春平 ， 王 震 ， 邢传 宏 ， 宋 安东 ， 陈红歌 （ １ 河 南农业大学生命科学学院 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ２ ；
关键 词 ：硝化 细菌 ；硝 化速率 ；活 性污 泥 ；低温 驯化 中 图分类 号 ：Ｘ５ ０ １ 文献标 识码 ：Ａ 文 章编 号： １ ０ ０ ０ — ６ ９ ２ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ２ ８ ６ — ０ ７
Ｓ ｃ ｒ ｅ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ａ ｎ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｎ ｉ ｔ ｒ ｏ ｂ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｕ ｍ． ＷＡ ＮＧ Ｘｉ ａ ｏ － ｊ ｕ ， Ｈ Ｅ Ｃ ｈ ｕ ｎ — ｐ ｉ ｎ ｇ ， ＷＡＮ Ｇ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｚ ， Ｘ Ｉ ＮＧ
Ｃｈ ｕ ａ ｎ — ｈ ｏ ｎ ｇ ２Ｓ Ｏ ＮＧ Ａ ｎ － ｄ ｏ ｎ ｇ ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｈｏ ｎ ｇ － ｇ ｅ （ １ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｌ ｉ ｆ ｅ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ
《硝化和亚硝化》课件
硝化和亚硝化的应用前 景
随着对氮污染的关注增加， 硝化和亚硝化的应用前景将 更加广阔
对硝化和亚硝化的总结
硝化和亚硝化是生物科学领 域中的重要研究课题，其化 学反应机制值得深入研究
硝化作用的种类
包括氨氧化、有机物氧化和亚硝酸盐氧化
硝化过程
分为两个阶段：氨氧化和亚硝酸盐氧化
2. 亚硝化
1
定义
亚硝化是将硝Leabharlann 盐还原为亚硝酸盐的生物化学反应2
亚硝化作用的种类
主要有反硝化和亚硝酸盐还原反应
3
亚硝化作用的微生物
包括反硝化细菌和亚硝酸盐还原细菌等
4
亚硝化过程
分为两个阶段：环境中硝酸盐的还原和硝酸盐还原细菌内部的反应
3. 硝化和亚硝化的联系和区别
区别
硝化是将氨氮及有机氮转化为硝酸盐，而亚硝化是 将硝酸盐还原为亚硝酸盐
联系
硝化和亚硝化都是由特定的微生物参与完成
4. 硝化和亚硝化的应用
1 生物处理工程中的应用
硝化和亚硝化在废水处理中起到关键作用，能有效去除氨氮和有机氮
2 环保中的应用
通过硝化和亚硝化反应，可以将有害的氮化合物转化为较为稳定的硝酸盐
3 农业中的应用
硝化和亚硝化过程是土壤中氮循环的重要环节，对植物生长起到促进作用
5. 现有研究和深入探讨
1
硝化和亚硝化的新进展
最新研究发现了新的硝化和亚硝化微生物，以及新型反应机制
2
硝化和亚硝化的未来研究方向
未来的研究将关注微生物的基因调控、反应过程的优化和新的应用领域探索
6. 结束语
硝化和亚硝化的重要性
《硝化和亚硝化》PPT课 件
反硝化细菌的筛选及应用研究
反硝化细菌的筛选及应用研究作者：李妍赵琳娜何宗均等来源：《天津农业科学》2008年第05期摘要：从天津市等地的菜园土中筛选出6株具有较强反硝化能力的菌株，可使柠檬酸盐培养基中硝酸盐浓度降低30％～80％，其中以F1401效果最好。
对F1401在农田灌溉水中的硝酸盐降解能力进行测定，结果表明，在静置条件下，随着YB培养基培养的F1401菌液投入量的增加，硝酸盐降解效果越明显，并且对于硝酸根浓度为150mg／kg的农田灌溉水，2mL 菌液是最佳投入量。
关键词：反硝化细菌；筛选；应用；农田灌溉水；硝酸盐污染中图分类号：8273.5文献标识码：A文章编号：1006—6500(2008)05—0043—02近年来，反硝化细菌的研究成为污水处理的热点，它作为污水脱氮的一种生物方式，对于控制水体富营养化、处理污水等环境问题有很广阔的应用前景。
天津市西青区、北辰区、蓟县、宝坻县、静海县部分地区农田灌溉水硝酸盐含量偏高。
降低水体及土壤中硝酸盐浓度对于提高水质和蔬菜品质，增强人体健康都具有非常重要的意义。
反硝化细菌的筛选方法有很多，如李平等用琥珀酸钠、重金属等微量元素作为筛选培养基，用合成的人工废水来测定菌株的反硝化能力；孔庆鑫等采用间歇曝气法富集，以KCN作为选择培养基，筛选到一株高效好氧反硝化细菌等。
因此，我们试图选择一种试验安全的筛选方法并将其应用于硝酸盐污染的农田灌溉水，为深入研究在硝酸盐污染的水体及土壤中进行生物脱氮提供理论及技术依据。
1材料和方法1.1材料本试验的土壤样品采白天津、沈阳、哈尔滨等地菜园。
初筛培养基1：柠檬酸钠5.0g，KN03 2.0g，KH2PO41.0g，MgSO4+7H20.2g，蒸馏水1L，pH7.2。
复筛培养基2：Gihay培养基。
YB培养基3：黄豆芽200g，葡萄糖20g，蒸馏水1L，pH 7.2。
1.2方法1.2.1分离方法将分散后的土壤样品梯度稀释涂布于初筛培养基上，并将初筛到的菌株进一步分离、纯化。
一株异养硝化细菌的筛选及固定化性能的研究的开题报告
一株异养硝化细菌的筛选及固定化性能的研究的开题报告一、选题背景和意义随着近年来工业和农业的发展，环境污染日益严重，并对人类健康和生态环境造成了极大的威胁。
其中，水体污染问题尤为突出，硝酸盐是常见的水体污染物之一，如何有效地降解硝酸盐成为研究的重要方向之一。
异养硝化细菌是耐硝化性的细菌，具有很好的降解硝酸盐的能力。
因此，针对异养硝化细菌进行的研究具有重要意义。
而固定化异养硝化细菌在降解硝酸盐方面的应用，可以更好地提高其代谢效率，降低成本，达到减轻水体污染的目的。
因此，本文选择一株异养硝化细菌的筛选及固定化性能进行研究，旨在寻找一种可行的硝酸盐降解方式，并探索固定化异养硝化细菌在水体处理方面的应用。
二、研究内容和方法1.选取一株优秀的异养硝化细菌。
在适宜的培养条件下，对异养硝化细菌进行筛选，并评估其降解硝酸盐的能力。
2.研究异养硝化细菌固定化性能。
通过固定化异养硝化细菌，了解固定化前后细菌降解硝酸盐的能力变化，并评估固定化的稳定性和代谢效率。
3.探索固定化异养硝化细菌在水体处理方面的应用。
将固定化异养硝化细菌投放至被污染的水体中，用于降解水体中的硝酸盐，并对处理前后水质进行分析对比，验证固定化异养硝化细菌在水体处理中的应用价值。
4.分析及展望。
对实验结果进行分析和总结，并探讨固定化异养硝化细菌在水体处理中的优势及未来发展方向。
三、预期成果1.成功筛选出一株优秀的异养硝化细菌，并评估其硝酸盐降解能力。
2.将异养硝化细菌进行固定化处理，评估固定化前后细菌降解硝酸盐的能力变化，并验证固定化异养硝化细菌在水体处理中的应用价值。
3.为解决水体污染问题提供具体可行的方案和方法，并为固定化异养硝化细菌的水体处理应用提供理论支撑。
四、进度计划第一年：完成异养硝化细菌的筛选，评估其硝酸盐降解能力，并进行固定化处理的初步实验。
第二年：对固定化异养硝化细菌的降解性能进行细致的分析和操作，探索固定化异养硝化细菌在水体处理方面的应用。
硝化细菌的简介及研究思路
1。
1 问题的提出1.1.1 我国水体富营养化状况我国是一个湖泊众多的国家，大于1 km2的天然湖泊就有2300多个，湖泊面积为70988 km2，约占全国陆地总面积的0。
8%。
湖泊总蓄水量为7077多亿m3[1］.调查结果表明：2004年七大水系的412个水质监测断面中,I～III类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为41.8%、30.3％和27。
9％，七大水系主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数和石油类[3].2004年监测的27个重点湖库中，II类水质的湖库2个，III类水质的湖库5个，Ⅳ类水质的湖库4个，Ⅴ类水质湖库6个，劣Ⅴ类水质湖库10个。
其中，“三湖”（分别为太湖、巢湖和滇池）水质因总氮和总磷浓度高而均为劣Ⅴ类。
太湖水质与上年比有所改善,但仍处于中度富营养化状态。
滇池的草海属于中度富营养化，外海属重度富营养化。
巢湖水质属中度富营养化。
对于海洋环境，2004年全海域共发现赤潮96次,较上年减少23次。
赤潮累计发生面积266630平方公里，较上年增加83.0％，其中，大面积赤潮集中在东海。
目前，水体的富营养化已经成为我国最为突出的环境问题之一。
许多大型湖泊，如巢湖、太湖、鄱阳湖、滇池和西湖等，都已经处于富营养或重度富营养化状态。
而且一些河流在部分河段也出现了富营养化现象，如黄浦江流域、珠江广州河段等。
据统计，我国主要湖泊处于因氮、磷污染而导致富营养化的占统计湖泊的56％［4]。
因此,如何治理富营养化的水体,减少其中的营养物质的含量，回复水体的综合功能，已成为当前全球性的环境问题的研究热点[5］。
1.1。
2 富营养化水体的微生物治理针对水体富营养化现象，其水质改善及对策包括三个大的方面：污染源控制对策、水体生态修复对策以及应急除藻对策[6—8].水体富营养化的关键与核心是生物多样性的破坏,其典型表现就是富营养化水体发生藻类“水华”现象[9］。
因此,从保护和恢复生物多样性入手，引入微生物、植物和动物，尤其是关键物种，重建食物链结构，是恢复水体正常的主要手段之一[10-12]。
反硝化细菌的筛选、鉴定及其强化处理硝酸盐废水的研究的开题报告
反硝化细菌的筛选、鉴定及其强化处理硝酸盐废水的研究的开题报告一、研究背景及意义硝酸盐是一种重要的氮源，在农业、化工、制药等领域广泛应用。
然而，硝酸盐的过量排放会引起环境和人体健康问题。
因此，硝酸盐的生物处理已成为一种重要的废水处理方法之一。
反硝化细菌在硝酸盐生物处理中起着重要作用，可以将硝酸盐还原为氮气或氮氧化物。
因此，筛选、鉴定、强化反硝化细菌的能力，对提高硝酸盐废水的处理效率具有重要意义。
二、研究内容和目的研究计划主要针对以下三个方面：1. 筛选反硝化细菌：从不同环境中采集样品，利用硝酸盐为唯一氮源进行培养，筛选出反硝化细菌，并对其形态、生理生化特性进行初步分析。
2. 鉴定反硝化细菌：对从样品中筛选出的反硝化细菌进行进一步鉴定，采用16S rRNA序列比对、生理生化特性等方面的方法加以鉴定。
并进行细菌种类的分类。
3. 强化处理硝酸盐废水：利用筛选出的反硝化细菌，研究其处理硝酸盐废水的能力及其影响因素，并开展相应的实验研究，以达到强化处理的目的。
三、研究方法和技术路线1. 样品采集和处理：从自然环境和工业废水中采集样品，并进行前处理，如筛选、培养和分离等。
2. 反硝化细菌筛选和鉴定：利用筛选出的细菌进行形态学、生理生化特性、16S rRNA序列比对等方面的鉴定，并进行分类。
3. 反硝化细菌处理硝酸盐废水：利用反硝化细菌进行处理实验，观察各因素对处理效果的影响。
四、预期成果1. 筛选出反硝化细菌，并进行形态学、生理生化特性、16S rRNA序列比对等鉴定。
2. 研究反硝化细菌处理硝酸盐废水的能力及其影响因素，并得到相应的实验结果。
3. 完成相关论文和报告。
短程硝化细菌的简介及培养研究
件下，31℃更有利 于微生物的活动。
另外，单独比较常温 下TOC与水温的关系 也可以发现，适宜的 高的温度对TOC的去
除是有利的。
【不同控制条件下SBR短程硝化试验分 析】
2 温度对氨氮去除率的影响
由上我们可以看出， 31℃下氨氮的去除率一 直高于常温 ，说明适宜 的更高的温度有利于脱 氮过程的完成。
【1.3分析项目及检测方法】
分析项目 NH4+-N NH4+-N NO3--N NO2--N NO2--N TOC SV(%) DO 温度 生物相
检测方法 氨气敏电极法 纳氏试剂分光光度法法 硝酸根离子电极法 盐酸萘乙二胺光度法 硝酸根离子电极法
TOC分析仪 100mL量筒 溶解氧仪
温度计 光学显微镜
每两天1次
【1.3分析项目及检测方法】
水质氨氮的测定——电极法
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【1.3分析项目及检测方法】
水质硝酸根（亚硝酸根）的测定——电极法
【SBR运行模式与参数选择】
SBR运行模式：
进水
搅拌
好氧曝气
沉淀
闲置
实验参数选择：
5月26日—5月31日降低C/N 比到3：1，氨氮浓度提高到 150mg/L左右，pH值保持 在8左右。6月1日—6月5日 降低C/N到1：1左右，氨氮 浓度保持在200mg/L，pH 值保持在8左右。
【不同控制条件下SBR短程硝化试验分 析】
1 温度对TOC去除率的影响
31℃下TOC的去除 率几乎一直比常温
主要仪器：
集热式恒温加热磁力搅拌器 500mL广口试剂瓶 DO仪 pH计 曝气装置Βιβλιοθήκη 【1.2实验配水和污泥接种】
硝化细菌自养需氧型ppt课件
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇） 、村（ 社区） 三级综 治中心 为指挥 平台、 以综治 信息化 为支撑 、以网 格化管 理为基 础、以 公共安 全视频 监控联 网应用 为重点 的“群 众性治 安防控 工程” 。
硝化细菌
B、新陈代谢包括同化作用和异化作用 两个方面
C、同化作用在先，异化作用在后 D、同化作用和异化作用是既矛盾又联
系的过程
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酵母菌是单细胞的真菌，是兼性 厌氧微生物。葡萄酒的酿制过程是： 葡萄果汁+白糖+酵母菌放入发酵罐，先 通气使酵母菌进行 有氧呼吸 ，产生大 量的能量，从而大量繁殖；然后使发酵 罐密闭，使酵母菌进行 无氧呼吸获得 葡萄酒。
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光合作用的过程包括一系列的物质 转化和能量转变。请以此为例分析，
物质代谢和能量代谢之间有何联系？
洗碗水中富含有机物营养，繁殖生长着 的 异养需氧菌群。随着水中氧气的大
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4.结论与建议
4.1.2硝化菌菌种保存总结
对硝化细菌的保存，在斜板培养基中画线保存在4℃的冰箱里 待用，如果一个月后还未使用可继续画线接种即可进行保存 备用
4.1.3硝化菌消化效果总结
选用污水处理厂A2O工艺好氧段活性污泥作为菌种来源，在硝 化菌的筛选纯化过程中，筛选的3号和5号菌有较好的去除养 殖废水中氨氮的作用，其氨氮去除率最大分别为48%和49%， 而其总氮并未增加反而减少，推测可能是由于硝化细菌将一 部分氨氮转化为硝氮，而将另一部分氨氮同化吸收。处理过 程中，废水亚硝氮含量基本不变，硝氮先升高后降低，推测 升高是由于氨氮转化为硝氮，而降低则可能存在反硝化作用
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3.硝化效果的测定
废水总氮含量为1.996 mg/L，5个菌 株单独处理的废水总氮呈现减少趋势。其 中，6、3、5号菌株处理的废水总氮含量 在5个取样点均低于初始值。
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3.消化效果的测定
废水硝氮含量为0.927 mg/L，5个菌 株单独处理的废水硝氮含量在6h、12h均 高于初始值，而到了24、36、48h其值均 低于初始值。
论文题目：
硝化细菌的筛选、保存及其硝化效果的研究
系部：环境工程系 专业：环境监测与治理技术 班级： 学生： 学号： 指导老师：
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研究框架
硝
化
菌
1 硝化菌的纯化过程
的
纯
化
2 硝化效果的鉴定
及
其
硝 化
3硝化效果的测定
效
果
的
4 结论与建议
研
究
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1 硝化效果的纯化过程
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3.硝化效果的测定
3.4亚硝氮的变化情况
废水亚硝氮含量为0.341 mg/L，5个菌 株处理的废水亚硝氮含量与初始值相差不大， 其变化可忽略。
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3.硝化效果的测定
• 3.5硝化细菌溶解氧的变化
由上图表可知因为硝化细菌是一种好 氧的自养菌，硝化细菌生长速度缓慢，5个 菌株处理的废水溶解氧浓度与初始值相差 不大，其变化可忽略。
，使得硝氮以氮气形式逸出。
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4.2建议 4.2.1研究方向上的建议
由于在对分离菌株异养硝化性能的考察过程中发现其同时具 有一定的反硝化能力因此建议对此分离异养硝化菌株的异养 硝化性能与好氧反硝化性能的关系进行进一步研究
4.2.2研究深度上的建议
在对异养硝化反应途径的实验研究中发现 ，异养硝化反应过 程与自养硝化过程相类似 ，是否此菌株遵循着此途径起硝 化作用是否还存在其他的硝化反应途径是否此单一菌株能完 成自养硝化两类细菌所完成的反应以上的疑问还需后来的进 一步研究。
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3.硝化效果测定
由上可推测，本次筛选的3号和5号菌有较好 的去除养殖废水中氨氮的作用，其氨氮去除率最 大分别为48%和49%，而其总氮并未增加反而减少， 推测可能是由于硝化细菌将一部分氨氮转化为硝 氮，而将另一部分氨氮同化吸收。处理过程中， 废水亚硝氮含量基本不变，硝氮先升高后降低， 推测升高是由于氨氮转化为硝氮，而降低则可能 存在反硝化作用，使得硝氮以氮气形式逸出。
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• 1.1硝化细菌的富集培养（液体培养基）。 称取200g底泥于无菌室的无菌台溶于硝化细菌
富集培养基，培养基为1L。将培养液摇匀，分装 于250ml锥形瓶中，每个锥形瓶分装100ml，用透 气封口膜封口。放置于恒温振荡器中培养，条件 为160r/min，26℃。
上述培养液于振荡器培养48h后，按照10%的转接 量于无菌台分别转入新的富集培养基中，继续于 振荡器中培养。重复操作4次，达到富集扩大培养 硝化细菌的目的
2.形态结构鉴定
用单染色法观察培养皿上的是否长有菌落
3硝化强度鉴定
用二苯胺染色，通过蓝色的深浅判断硝化细菌的硝化强度
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3 .硝化效果的测定
将筛出的5株菌株于无菌台分别接种于500ml养殖废水中，每瓶培养 液接4环菌株，另取一瓶养殖废水接种1.0ml无菌水作为对照。 接种废水为模拟三更一桥养殖废水，即向三更一桥养殖废水中分别 加入NH4Cl4、NaNO2、KNO3，添加量分别为0.8、0.3、0.6mg/L， 112℃下灭菌20min。将上述培养液置于恒温振荡器，条件为 120r/min，30℃。每次取样测定样品溶解氧、氨氮、亚硝氮、硝氮 含量，取样时间为接种后6h，12h，24h，36h，48h。
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3 .硝化效果的测定
• 3.1氨氮的去除率的变化情况
根据实验结果可知，3号菌在48h内氨氮去除 率均为正，在6h最高，氨氮去除率为48%；而5号 菌呈现先降低后升高趋势，在6h为39%，到了48h 达到最高49%。其他菌株在不同时间对废水也呈现 一定的去除。
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1 硝化菌的纯化过程
• 1.2 硝化菌的分离纯化（固体培养基划线分离）
在制备好的培养基上，从各个稀释度的稀释液里均取0．1mL 分别稀释涂布至固体平板上(每个稀释度3个重复)，于恒温 生化培养箱30℃下培养。在形成菌落的平板内，挑选出大约 100个单菌落的平板。将单菌落用接种环挑出，划线分离。 待形成菌落后，再用接种环移植到固体培养基上，30℃条件 下培养，然后挑取一接种环的细菌菌苔放到无菌水中，充分 振荡。
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4.结论与建议
• 4.1.1硝化菌分离纯化方面总结 • 本文选择了含硝化细菌的污水处理厂的活性
污泥，采用了纯无机培养基对硝化菌进行定向 富集培养，实验证明提供给适合硝化细菌合适 的生长环境条件，硝化细菌的含量及硝化活性 会显著提高，在液体培养基中富集培养之后， 进行固体培养基的画线培养分离纯化可得到较 纯的硝化细菌。
用此细菌悬液，按照活菌数测定方法在平板上涂布，使其 在培养皿上形成30～50个单菌落，3-4d后于无菌台挑取单菌 落划线至新的平板，重复操作5次，分离出长势较好的单菌 落。并以不接菌的平板做空白对照。
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2.硝化细菌的滴入试管中进行硝化活性确认