[发明专利]一种增强湖滨湿地脱氮功能的好氧反硝化菌剂制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强湖滨湿地脱氮功能的好氧反硝化菌剂的制备和应用，属于生物工程技术和环境保护领域。

背景技术

湖滨湿地是治理受污染湖泊的一个重要技术措施。湖滨湿地主要由水体、基质、水生湿生植物和微生物构成，它充分利用了基质-微生物-植物这个复合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用来实现对湖水的净化。对湖水中氮的去除主要依靠硝化反应先将NH_3-N氧化成N0₃-N, 再通过反硝化反应将N0₃-N还原成N₂而从水中逸出。细菌反硝化包括4个还原步骤，分别由硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、一氧化氮还原酶和一氧化二氮还原酶催化完成.

即: N0₃^- → N0₂^- → N0 → N₂0 → N₂

传统理论认为，细菌的反硝化是一个严格的厌氧过程。然而，上世纪80年代细菌好氧反硝化的发现，突破了传统理论的认识，为生物脱氮技术提供了一种崭新的思路(李平,张山,刘德立.2005.细菌好氧反硝化研究进展.微生物学杂志.25:60-64)。好氧反硝化(aerobic denitrification)就是细菌利用好氧反硝化酶的作用，在有氧条件下进行反硝化的过程。

湖滨湿地是一个开放的生态系统，不利于厌氧反硝化细菌的存在和进行厌氧反硝化脱氮。而湖滨湿地生态系统中的好氧反硝化细菌数量有限，限制了湖滨湿地对湖水中氮的去除效果。本发明针对湖滨湿脱氮效率受制于反硝化细菌数量的问题，发明了一种好氧反硝化菌剂的制备和应用方法。

发明内容

本发明提供了一种好氧反硝化菌剂的制备和应用方法。

本发明所述的制备和应用方法包括：氧反硝化菌剂的制备；好氧反硝化菌剂的应用方法。

其中, 好氧反硝化菌剂的制备：将保藏的菌株WF065、WF084、WF092分别接种在LB培养基斜面上，37℃培养18-20小时，再分别种在新的LB培养基斜面上，37℃培养18-20小时。 如此反复三次活化菌种。将活化好的三个菌株的斜面菌种分别转接到装有500ml LB液体培养基的三角瓶中，36℃±2℃、160r/min振荡培养24h。将制备好的三个菌株的种子液各500ml分别转入装有300L LB培养基的500L发酵罐中，36℃±2℃培养16-20h左右，活菌数高于10¹⁰个/ml时，终止发酵，进行离心（10000r/min，4min），收集菌体，低温干燥成菌粉。将菌株WF065、WF084、WF092的菌粉按重量比1:1:1混合均匀，4℃保藏。

好氧反硝化菌剂的应用方法：将制备好的好氧反硝化菌剂装在冷藏箱中运至湖滨湿地，每平方米湿地投加100g－300g菌剂，将菌剂均匀撒在湿地植物的根部。

本发明提供的好氧反硝化菌剂的制备和应用方法对湖滨湿地的脱氮效果有明显的增强作用，投加完菌剂运行3d后，湖滨湿地对总氮（TN）的去除率增加35%以上，具有很强的应用前景。

具体实施方式

通过下列实施例来更清晰的说明本发明的目的、技术方案和优点。

实施例1：

昆明滇池某湖滨湿地，其进水水质总氮含量为8.25 mg/l，出水水质总氮含量为3.71 mg/l。将好氧反硝化菌剂按每平方米投加100g到湿地植物根部，72h后出水水质总氮含量为2.41 mg/l，增加除氮效率35%。

实施例2：

昆明滇池某湖滨湿地，其进水水质总氮含量为10.33 mg/l，出水水质总氮含量为4.23 mg/l。将好氧反硝化菌剂按每平方米投加200g到湿地植物根部，72h后出水水质总氮含量为2.54 mg/l，增加除氮效率40%。

实施例3：

昆明滇池某湖滨湿地，其进水水质总氮含量为6.79 mg/l，出水水质总氮含量为2.99 mg/l。将好氧反硝化菌剂按每平方米投加300g到湿地植物根部，72h后出水水质总氮含量为1.74 mg/l，增加除氮效率41.8%。