• 李一帆,黄廷林,杨尚业,张海涵,王智,惠虎,田鹏飞.水源水库铁还原反硝化菌群的筛选及其脱氮特性研究[J].环境科学学报,2021,41(9):3418-3426

  • 水源水库铁还原反硝化菌群的筛选及其脱氮特性研究
  • The enrichment and characterization of iron-reducing denitrifying bacterial community from source water reservoir
  • 基金项目:国家重点研发计划(No.2019YFD1100101;陕西省重点研发计划项目(No.2018ZDXM-SF-029);陕西省自然科学基础研究计划项目(No.2019JLM-61)
  • 作者
  • 单位
  • 李一帆
  • 1. 西安建筑科技大学, 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055;2. 西安建筑科技大学, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055
  • 黄廷林
  • 1. 西安建筑科技大学, 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055;2. 西安建筑科技大学, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055
  • 杨尚业
  • 1. 西安建筑科技大学, 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055;2. 西安建筑科技大学, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055
  • 张海涵
  • 1. 西安建筑科技大学, 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055;2. 西安建筑科技大学, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055
  • 王智
  • 李家河水库管理有限公司, 西安 710055
  • 惠虎
  • 李家河水库管理有限公司, 西安 710055
  • 田鹏飞
  • 李家河水库管理有限公司, 西安 710055
  • 摘要:为削减水源水库中氮素的浓度,对西安市李家河水库沉积物进行富集驯化,筛选出以DechloromonasAcidovoraxVogesellaAzoarcus等为优势菌属的铁还原反硝化菌群FL6,探究了该菌群的铁还原及反硝化特性.结果表明,在初始pH 7.00±0.2,温度30℃,以硝酸钠为唯一氮源的培养条件下,菌群FL6具有明显的铁还原功能,且表现出高效的反硝化能力.在96 h时菌群FL6对总氮和硝酸盐氮的去除率分别为69.56%、95.23%,且在反应过程中无中间产物的积累,同时nirS型反硝化基因被扩增检测到.响应曲面法(RSM)实验结果表明C/N比5.95,温度24.33℃,初始pH 5.88是菌群FL6去除总氮的最优条件,同时菌群FL6可以耐受低温条件.菌群FL6可以为贫营养水源水库利用无机电子供体强化生物脱氮提供菌源保障.
  • Abstract:To remove nitrogen from water source reservoir, the iron-reducing denitrifying bacterial community FL6, dominated by Dechloromonas, Acidovorax, Vogesella, Azoarcus etc. with efficient denitrification performance, was enriched from sediment in the Lijiahe reservoir. The iron reduction and denitrification abilities of FL6 were systematically explored. The results showed that under conditions of initial pH 7.00±0.2, 30 ℃, and sodium nitrate as the sole nitrogen source, FL6 had iron reducing capacity and exhibited efficient denitrification. The removal rates of total nitrogen and nitrate were 69.56% and 95.23% in 96 h, respectively, and nitrification intermediates were not accumulated. Meanwhile, nirS gene was detected. The response surface model (RSM) showed that the optimum condition for total nitrogen removal could be obtained when the C/N ratio was 5.95, temperature was 24.3 ℃ and initial pH was 5.88. In addition, FL6 has been found to be tolerant of low temperature and could be used for the use of inorganic electron donor to enhance denitrification efficiency in water source reservoir ecosystems.

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