氨氮是导致水体污染的一类重要污染物,可引起水体的富营养化等众多环境污染问题。生物脱氮是目前污水脱氮处理中最常用也是最有效的方法,而选取具有脱氮功能的菌株是生物脱氮的基础。本实验从化肥厂的污泥中分离出五株具有脱氮功能的菌株,选取其中脱氮效果较好的两株菌,对其进行形态观察、生物学特性研究并确定其分类地位,分别命名为菌株M0、M1;研究菌株M0、M1最适生长条件,并优化其生长培养基;通过对菌株M0、M1脱氮能力和脱氮性能稳定的比较,选取菌株M0作进一步脱氮试验,同时确定适合菌株M0脱氮的最佳人工模拟氨氮废水的组分;为了提高菌株M0的脱氮效果,本实验对其进行诱变并得到一株高性能脱氮菌株3MC31;对脱氮菌株3MC31进行固定化,进一步提高菌株3MC31的脱氮效果,以更好地处理实际废水中的氨氮。　　具体研究内容与结果如下:　　(1)脱氮菌株的分离筛选　　对化肥厂的污泥进行梯度稀释混合培养于含有氯化铵作为唯一氮源的分离培养基,在培养基表面形成五种不同颜色的好氧菌株,颜色分别为白色、粉红色、黄绿色、黄褐色以及灰白色菌株。分别对这五株细菌进行扩大培养,离心收集菌体,等量投入人工模拟的氮氮废水,利用氨氮滴定法测定五株菌的脱氮率,分别为白色菌10％、粉红色菌25％、黄绿菌23％、黄褐色菌15％、灰白色菌11％,选取粉红色和黄绿色菌作为优势脱氮菌株,并依次命名为菌株M0、M1。　　(2)脱氮菌株M0、M1生物学特性研究及其菌种鉴定　　菌株M0经过24-72h划线培养后,在生长培养基表面形成众多直径1.0mm左右呈粉红色的单菌落,菌落呈圆形,中间微突起,表面光滑湿润无皱褶,边缘整齐;经过电镜观察发现,单个细胞形状为卵圆形或球形,细胞大小为0.6-1.0um×1.5-2.0um;对菌株M0色素进分析,其细胞内含有类胡萝卜素;菌株M0可利用多种的有机和无机碳氮源,生长因子能刺激菌株生长,无机盐溶液能加深菌落的颜色。　　菌株M1经过24-72h划线培养后,在生长培养基表面形成众多直径2.0mm左右呈黄绿色的单菌落,菌落呈圆形,中间微突起,表面光滑湿润无皱褶,边缘整齐;经电镜观察发现,单个细胞形状为卵圆形,细胞大小为0.6-1.0um×1.5-2.0um;对菌株M1色素进行分析,其细胞内含有叶绿素和类胡萝卜素;菌株M1可利用多种的有机和无机碳氮源,生长因子能刺激菌株生长。　　根据对菌株M0、M1的形态、生理生化特性以及碳氮源试验的研究结果,参照《伯杰细菌鉴定手册(第八版)》,初步推测菌株MO为微球菌属的玫瑰色微球菌(Micrococcus roseus),菌株M1为红假单胞菌属的绿硫红假单胞菌　　(Rhodopseudomonas sulfoviridi)。　　(3)脱氮菌株M0、M1最适生长条件以及生长培养基的优化　　将菌株M0、M1接种于生长培养基,在不同的pH、温度、盐度、摇床转速、光照强度下培养,测定不同时间培养液的OD值,以确定最适生长条件。菌株M0的最适生长条件为:pH7.5、温度30℃、盐度0.5％、摇床转速120r/m、光照对菌株MO的生长没有明显的影响,在此条件下,培养72h生物量最高;菌株M1的最适生长条件为:pH7.0、温度30℃、盐度1.5％、摇床转速130r/m、光照对菌株MO的生长没有明显的影响,在此条件下,培养48h生物量最大。根据菌株MO、M1利用碳氮源的情况,选取合适的碳氮化合物,利用均匀设计法分别对其培养基进行组分优化以得到最优培养基。结果得到菌株M0最优培养基为(g.L-1):乙酸钠6.0、氯化氨2.4、碳酸氢钠0.1、硫酸镁0.1、维生素溶液12mL、微量元素1mL,菌株MO在此培养基培养72h后,0D值达到2.753;菌株M1最优培养基为(g.L-1):乙酸钠4.0、氯化氨0.2、碳酸氢钠1.2、硫酸镁1.2、维生素溶液9mL、微量元素12mL,菌株M1在此培养基培养72h后,0D值达到5.7947。　　(4)菌株M0、M1连续性脱氮试验以及人工模拟废水组分优化　　通过对菌株M0、M1连续培养和脱氮性能比较,选取菌株M0作为最终的脱氮菌株。依据消耗最少的碳源,且不影响菌株生长的原则,做废水组分优化实验(一般以1