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随着工业的发展,氮氧化物(NO_x)已成为主要的大气污染物之一,世界各国都在努力寻找和研究NO_x的控制和治理方法。本课题的前期研究结果表明生物转鼓过滤器(rotating drum biofilter, RDB)对NO_x具有较好的处理效果,为进一步优化反应器性能,本论文研究了RDB内的优势反硝化菌及其关键酶。1)从RDB中分离到1株异养型兼氧反硝化细菌,命名为菌株ND1,生理生化特征分析表明ND1为革兰氏染色阴性杆菌,在培养基上可形成干燥、皱缩样菌落,并产生黄色色素,单极生鞭毛。其16S rDNA基因序列与典型的反硝化菌Pseudomonas stutzeri具有97%的相似性,综合其生理生化特征、Biolog碳源利用特性以及16S rDNA系统发育学分析,ND1鉴定为Pseudomonas stutzeri。在30℃,pH 7.2的培养条件下,以琥珀酸钠为碳源,5 d后该菌对硝酸根离子的去除率可以达到100%,对相同浓度的亚硝酸根离子的去除率达到85%。2)对Pseudomonas stutzeri ND1反硝化性能测试表明,ND1在pH为7.5时反硝化能力最强,而在pH低于5的酸性环境中无法存活。在含Cu2+的培养基中,Cu2+浓度在低于75 mg/L的范围内对降解效果没有影响。ND1对盐的耐受性较弱,在高于5%盐浓度的培养基中不能生长,而且也没有明显的需盐性。添加不同的碳源对反硝化作用影响是非常明显的,在以葡萄糖和琥珀酸钠作为碳源时,降解效率达到80%以上,而对甲醇、甘油和碳酸氢钠则利用率很低。在碳源量恒定条件下,ND1的降解率保持在一定范围,不随氮源量的增加而变化,在添加硝酸钠和亚硝酸钠2种不同氮源时,ND1对硝酸根的降解效率高于亚硝酸根。3)对氧化亚氮还原酶进行了基因克隆研究,根据假单胞菌属中nosZ基因保守区域运用CodeHop设计了一对简并引物,进行温度梯度PCR获得退火的最佳温度然后再进行常规PCR,获得了一条长1691bp的基因片段。该基因片段与Genbank中序列登记号为AM422883.1的Pseudomonas sp. D3-15氧化亚氮还原酶nosZ基因序列同源性为92%,系统发育分析两者间的亲缘关系也最近,初步认为通过以上方法可成功克隆反硝化细菌Pseudomonas stutzeri ND1菌株的氧化亚氮还原酶基因nosZ部分片段。