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探究反硝化聚磷菌在工業污水中脫氮除磷的適宜環境
一、摘要： 本課題擬從污水處理廠的缺氧段的活性污泥中取樣，分離得到反硝化聚磷菌，此菌既可脫氮又可除磷。再篩選出高效的反硝化聚磷菌菌株，進行擴大培養。再將這些菌株接種到污水中，通過改變條件，探究得到適宜且高效脫氮除磷的條件，從而達到高效處理污水中氮磷元素的目的，防止水體的富營養化。二、關鍵詞：反硝化聚磷菌 脫氮除磷 水體富營養化
三、實驗材料方法
1.菌株的篩選
（1）樣品的采集
本實驗所用的活性污泥取自污水處理廠的缺氧段。
（2）配制篩選用培養基
反硝化菌分離培養基：15g瓊脂、2g硝酸鉀、0.2g七水硫酸鎂、1g磷酸一氫鉀、1g磷酸二氫鉀、5g檸檬酸鈉、1000mL蒸餾水、pH 7.2~7.5。
聚磷菌分離培養基：3.68g三水醋酸鈉、28.73mg二水磷酸一氫鈉、57.27mg氯化銨、131.82mg七水硫酸鎂、26.74mg硫酸鉀、17.2mg二水二氯化鈣、12gHEPES緩沖溶劑、15g 瓊脂、2mL微量元素、1000mL蒸餾水。微量元素構成：50g EDTA、5g七水硫酸鐵、1.6g五水硫酸銅、5g四水二氯化錳、1.1g(NH4)6Mo7O24.4H2O、50mgH3BO3、10mg碘化鉀、50mg六水二氯化鈷。
（3）分離與鑒定
采用平板分離法分離菌株，對菌落形態進行觀察。再對分離純化后的菌株進行革蘭氏染色，葡萄糖氧化發酵試驗，接觸酶（過氧化氫酶），氧化酶等一系列生理生化實驗，然后進行檢索鑒定。
（4） 反硝化聚磷試驗分析方法
將分離出來的反硝化菌和聚磷菌富集培養，并在20攝氏度~40攝氏度設置溫度梯度，在限磷培養液（PO4 <=4m g/L）中厭氧培養24小時，然后在富含磷和硝酸根的培養基中厭氧培養20小時以上，檢測培養基中硝酸氮和磷的質量濃度變化。硝酸根-N采用麝香草酚分光光度法，磷酸根-P采用鉬銻鈧比色法。
(4-1)麝香草酚分光光度法測定步驟：
（Ⅰ）繪制硝酸鹽氮校準曲線
a.在一組7支50ml比色管中，分別加入0、0.05、0.1、0.3、0.5、0.7和1.0ml硝酸鹽氮標準溶液，加純水稀釋至1.0ml。加0.1ml氨基磺酸銨溶液，放置5min。
b.從管中央加入0.2ml麝香草酚溶液（勿使沿管壁流下），加2.0ml硫酸銀硫酸溶液，混勻，放置5min。
c.加8ml純水，混合后，加濃氨水至出現的黃色不再加深且氯化銀沉淀溶解為止（約9ml左右）。
d.在波長420nm處，用光程10mm比色皿(G)，以無氨水為參比，測量吸光度。
由測得的吸光度，減去參比水樣的吸光度后，得到校正吸光度，繪制以硝酸鹽氮含量(μg)對校正吸光度的校準曲線。
（Ⅱ） 測定水樣
分別取水樣（原水1ml，出水0.1ml）加入干燥的比色管中，然后按校準曲線繪制的相同步驟操作，測量吸光度。
（Ⅲ）
由水樣測得的吸光度減去空白試驗的吸光度后，從校準曲線上查得硝酸鹽氮含量。
(4-2)鉬銻鈧比色法測定步驟：
（Ⅰ） 待測液的制備：稱取5.0g（精確到0.01g）通過2mm篩孔的風干土樣于浸提瓶中。加25ml雙酸浸提液劑，振蕩5min，過濾，待測液供測有效磷用。同時做試劑空白試驗。 （Ⅱ） 測定：吸取待測液2-10ml于50ml容量瓶中，加1滴2,4-二硝基酚指示劑，用2mol/L氫氧化鈉溶液調到黃色，然后用0.5mol/L硫酸溶液調ph到溶液剛呈微黃色。用吸管加5ml鉬銻抗顯色劑，用水定容到標度，搖勻。30min后，在分光光度計上用2cm光徑比色皿（如含磷量較高，應用1cm的比色皿）、700nm波長比色，以空白試驗溶液為參比液，調吸收值到零，然后測定待測顯色液的吸收值。在工作曲線上查出顯色液的磷ppm數，顏色在8h內可保持穩定。
（Ⅲ） 工作曲線的繪制：分別吸取5ppm磷的標準溶液0、1、2、3、4、5、6ml于50ml容量瓶中，與測定時同樣進行顯色，得0、0.1、0.2、0.3、 0.4、0.5、0.6ppm磷標準系列顯色液。用0ppm磷標準系列顯色液作參比，調吸收值到零，由稀到濃測標準系列顯色液的吸收值。在方格紙上以吸收值作縱坐標，磷ppm數為橫坐標繪制工作曲線。
（Ⅳ） 結果
（5）篩選和繁殖
從中篩選高效反硝化脫氮除磷菌株，進行擴大培養。
（6）處理污水
取污水處理廠的未處理過的污水，先檢測污水中氮磷的質量濃度，以及pH。通過調節適宜的pH，再將這些菌株接種到污水中，同樣設置20攝氏度~40攝氏度的溫度梯度在上述條件中培養，而后檢測檢測培養基中硝酸氮和磷的質量濃度變化。再篩選出脫氮除磷效果相對最好的菌株，進行擴大培養，再應用到污水處理中，達到高效脫氮除磷。
四．結果與結果分析
此次試驗通過采用硝酸根-N麝香草酚分光光度法和磷酸根-P鉬銻鈧比色法來檢測培養基中硝酸氮和磷的質量濃度變化。探究得到適宜且高效脫氮除磷的條件，同時也將反硝化菌和聚磷菌有系列的結合在一起，達成一個共同生態系統，從而達到高效處理污水中氮磷元素的目的，防止水體的富營養化。
五．
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