一种用于从废水中去除氨氮的新型细菌菌株：Pseudomonas oleovorans QS-7

《Journal of Zhejiang University-SCIENCE B》：A novel bacterial strain for the removal of ammonia nitrogen from wastewater: Pseudomonas oleovorans QS-7

　　氨氮高效去除菌株Pseudomonas oleovorans QS-7的SND途径及环境适应性研究。该菌株通过NH??→NH?OH→NO??→NO??→NO→N?O→N?的SND途径实现98.6%氨氮去除率（最大降解速率9.2 mg/(L·h)），同时有效去除硝酸盐（54.22%）和亚硝酸盐（73.93%）。氮代谢平衡显示56.1%氮素通过同化作用去除，43.6%转化为N?，全程无NO??检出及NO?副产物生成。最佳培养条件为柠檬酸钠碳源、C/N=10、pH7.0、150r/min转速及30℃温度。

　　

摘要

过量氨氮已被证明对水环境造成严重危害。能够同时进行硝化作用和反硝化作用（SND）的细菌可以成为有效去除废水中氨氮的生物工具。首次发现从养猪场的沼气处理系统中分离出的具有SND功能的Pseudomonas oleovorans QS-7菌株能够高效去除氨氮。通过测定与QS-7菌株氮代谢相关的关键酶和功能基因，并结合氮代谢过程的氮平衡测量，推测该菌株的SND途径为：NH⁺₄ → NH₂OH → NO^{?₂ → NO?₃ → NO?₂ → NO → N₂O → N₂。在100 mg/L氨氮溶液中，QS-7菌株在18小时内实现了98.6%的氨氮去除率，最大氨氮降解速率为9.2 mg/(L·h)。该菌株还具有一定的去除硝酸盐和亚硝酸盐氮的能力；在以100 mg/L硝酸盐或亚硝酸盐氮为唯一氮源的系统中，其最大去除效率分别为54.22%和73.93%。以氨（100 mg/L）为唯一氮源对QS-7的氮代谢平衡进行分析后发现，同化作用（56.1%）是主要的氮去除方式，其次是转化为氮气（N₂，占比43.6%）。同时未检测到NO?₂，且几乎未产生NO_x，这表明QS-7的氮去除过程对环境友好。经过实验确定，QS-7的最佳生长条件为：以柠檬酸钠作为碳源，C/N比为10，pH值为7.0，转速为150 r/min，温度为30 °C。上述结果表明，QS-7可能为SND技术的进步提供材料和理论基础。}