厌氧条件总磷还原为磷化氢种泥筛选及功能菌株鉴定-生态环境学报.DOC

厌氧条件总磷还原为磷化氢种泥筛选及功能菌株鉴定 周康群，刘 晖，孙彦富，周遗品，刘洁萍 仲恺农业技术学院环境科学与工程系，广 510225 摘要：厌氧除磷是一种的方法。获取经济、方便、高效的种泥是实现该方法的前提，种泥中产生磷化氢功能菌株的组成及特性是提高处理效能和开发新工艺的基础，目前此研究未见有关报道。本研究依据厌氧除磷理论利用厌氧培养反应瓶、筛选培养基和微生物筛选、分离、鉴定的方法。以A2/O厌氧池、污泥浓缩池污泥、养殖场新鲜猪粪、鸡粪、牛粪及鸭粪为研究种泥，最佳种泥对最佳种泥的菌株进行筛选、分离。结果表明，6种泥中鸡粪的厌氧除磷能力最强，鸭粪能力最弱，浓缩池中的污泥和猪粪次之，牛粪及厌氧池污泥有一定的作用。本试验条件下鸡粪是厌氧除磷的最佳种泥。经过3个周期的厌氧培养，种泥培养液总磷的去除率和吸收液中磷化氢的含量随培养时间增长都有不同程度增加。鸡粪的最佳培养时间为5。鸡粪培养液经21培养后分离到1株芽孢杆菌属、1株假单胞菌属及2株肠杆菌科，明确了2株肠杆菌科中1株为埃希氏菌属另1株为柠檬酸杆菌属。 厌氧除磷厌氧除磷菌中图分类号：X 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2007）0-1669-05目前富营养化给自然水体造成了严重的负面影响，如湖泊“水华”及近海“赤潮”时有发生，且愈演愈烈[1 2 3]，同时危害农业、渔业、旅游业等诸多行业，也对饮用水卫生和食品安全构成了巨大的威胁，已成为当前重大的社会问题之一。造成水体富营养化的限制性物质主要是磷，只有当水中磷的浓度很高时，起限制作用的才是氮[4]。由此可见，有效的去除废水中的磷远比去除氮的意义更为重要。要降低水体富营养化而对磷污染的控制主要采用化学法和生物法，化学法除磷工艺的缺点是消耗化学药剂并产生大量化学污泥，造成环境二次污染且处理成本相当高[5]，生物除磷工艺是相对比较经济的方法，其中聚磷菌除磷工艺是当前研究的热点[6 7]。但聚磷菌除磷工艺也存在一些缺陷（厌氧/好氧系统的曝气操作仍需大量能耗）。 近年来有关厌氧条件下将磷转化为磷化氢达到除磷目的的现象已引起了人们的关注，因此，探索并开发经济有效的新型厌氧除磷工艺具有重要现实意义。 1988年Devai等人在污泥生物处理过程中首次发现污水处理厂磷循环中磷的损失达30%～40%，并证实其中25%～50%是以气态磷化氢的形式进入大气[810]，同样在河水、海洋沉积物以及人畜粪便中都存在有基质结合态的磷化氢[1112]。 目前已确认一些无机磷（如：磷酸二氢钾、磷酸氢二钾等）和有机磷（卵磷脂、蛋白胨、酵母膏、鸡粪、骨粉等）能被厌氧微生物转化为磷化氢[7]。磷化氢的释放现象是一个与微生物活动密切相关的过程[810]。Jenkins等人的研究也发现一些混合培养的厌氧微生物（如混合酸发酵菌和丁酸发酵菌）和纯种微生物（如大肠杆菌，鸡沙门菌，亚利桑那沙门菌等）均能在厌氧培养条件下产生磷化氢。这些都为厌氧条件下除磷提出了新的思路，开发简单、节能、高效的新型除磷工艺成为可能。但有关厌氧条件下除磷方法和机理的研究刚刚开始，因而有关总磷还原为磷化氢菌株存在的最佳种泥及种泥中微生物组成特别是具有磷还原为磷化氢的功能菌株存在场所成为人们迫切关心的问题。研究本着种泥获取经济、来源方便的原则，拟以猪粪、鸡粪、牛粪、鸭粪和A2/O中厌氧池、污泥浓缩池6种泥为研究对象筛选最佳种泥，并对最佳种泥中的微生物进行筛选、分离和纯化出有效功能菌株并对其进行鉴定。可望为厌氧除磷设备和采用菌剂生物强化投加提高反应器处理效能提供理论依据。 广大坦沙污水厂A2/O厌氧池、污泥浓缩池污泥、养殖场新鲜猪粪、鸡粪、牛粪及鸭粪选取1.2.1”中在厌氧条件下能将磷酸盐还原为磷化氢的最佳种泥（1）种泥筛选培养液 酵母膏：0.25 g、KH2PO4：0.5 g、MgSO4·7H2O：0.2 g、CaCl2：0.075 g、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O：0.04 g、pH：7.0～7.4纤维素(滤纸片)：0.5 g葡萄糖：0.5 g、乙酸钠：0.5 g、蛋白胨0.5 g、NaNO3：0.5 g、NH4Cl：0.5 g、蒸馏水：1000 mL。 （2）细菌计数及单菌株分离与纯化的培养基 主要配方同（1）另加入琼脂18～20 g。（1）将1.2.1”中的6种泥分别用铁丝网过筛，剔除较大杂物后，分别称取6种泥900 g，装入3.0 L厌氧反应瓶（见1.1）中并加入0.8 L培养液。 （2）充氮气3 min驱赶瓶中氧，使瓶内物质混匀，取样测定初始总磷浓度。 （3）再充氮气5 min驱除瓶内的氧，加塞封蜡。 （4）厌氧还原磷酸盐产生的PH3气体用橡胶软管引入装有50 mL NaOH（0.5 mol·L-1）溶液的盐水瓶底部。 （5）将反应瓶置于30