溶解铜绿微囊藻的细菌筛选及溶藻效果的研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Liujc
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为了得到高效溶解水华水体中有害蓝藻的溶藻细菌,本文以铜绿微囊藻为研究对象,从土壤中筛选溶藻菌。通过生理生化实验和16SrDNA序列分析对菌种进行了鉴定,研究了菌液投加剂量、温度、藻的起始溶度和投加方式对溶藻效能的影响,并对溶藻机理进行了初步的探讨;通过测定COD、氨氮、总氮和总磷等水质指标,研究了溶藻过程中对水体水质的影响,最后将得到的溶藻菌应用于实际水华水体的处理,通过中性红染色和扫描电镜观察水样处理中藻细胞的变化情况。获得了高效的溶藻菌。经过对土壤中细菌的分离、纯化和筛选,获得了3株溶藻细菌,分别是AA02、AA06和AA10,经鉴定为中间苍白杆菌(Ochrobactrum intermedium),保藏号为NR 042447;缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),保藏号为NR 117188和短波单(Brevundimonas olei),保藏号为NR 117268。将AA06用于溶藻效能的研究,发现其对细胞密度为1.0-3.0×109个/L的藻液半数致死浓度为3.94×106CFU/mL;而当细菌密度为1.08×108CFU/mL时,处理100 mL的细胞密度为1.0-3.0×109个/L的藻液,菌液的最适投加量为10 mL。溶藻菌在30℃、22℃和15℃时溶藻效果依次下降。当藻细胞密度分别为1.04×109个/L、8.56x109个/L和7.02×1010个/L时,加入10 mL的菌液,溶藻率分别达到87.4%、89.7%和98.2%。将10 mL的菌液分5次投加时的溶藻效果好于一次性投加10 mL。将溶藻菌菌液、无菌的上清液、菌体和水的混合液、菌体和培养基的混合液用于溶藻研究,发现菌液、上清液、菌体和培养基的混合液有很好的溶藻效果,而只有菌体时没有溶藻效果,说明AA06溶藻菌是通过分泌溶藻物质到上清液中起到溶藻效果的。分别对溶藻菌、加入菌液后的藻液和菌液上清液进行三维荧光,对比分析发现溶藻物质可能属于类腐殖酸物质。加入10mL的菌液后,水质的变化情况十分明显。水中的COD和总氮的浓度会迅速上升,然后经过细菌的作用,浓度会迅速下降。COD浓度从1714 mg/L下降到了330 mg/L,总氮浓度从448 mg/L下降到227 mg/L。氨氮浓度在加入菌液后同样会迅速上升,但是经过细菌作用后浓度仍持续上升,从140 mg/L一直上升到了250mg/L。总磷浓度在加入菌液后由投加前的2.1 mg/L提高至2.9mg/L。溶藻菌对实际水样中的微囊藻有着很好的溶藻效果。从爆发水华的天然水体中采集微囊藻水样,加入10 mL、30 mL和50 mL AA06菌液10天后,Chla的去除率分别为77.90%、89.1%和92.0%;加入等体积的AA10菌液后,Chla的去除率则分别为55.6%、92.6%和98.7%,说明了溶藻菌对微囊藻有很好的溶藻效果。溶藻过程中,随着细胞活性的逐步降低,漂浮于水面的藻细胞下沉至水中央,再沉至底部并在底部逐步黄化,细胞聚集体并没有分散成单个细胞,而是以整体方式溶解死亡,细胞膜受到破损,直到溶解成为碎片聚集体。
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