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目前,氮素污染是我国水体污染的主要原因之一。废水生物脱氮技术因其具有经济、高效、无害等特点,受到世界各国的普遍关注。在生物脱氮中,异养硝化一好氧反硝化菌由于可以同时完成同步脱氮、异养硝化和好氧反硝化这三种功能而受到重视。但是,异养硝化-好氧反硝化菌的能量代谢容易受水质条件如盐度、重金属、低温等胁迫因素影响,进而影响其处理效果。 本研究以异养硝化-好氧反硝化菌HN-02(Aeromonashydrophila sp.)为对象,从底物降解水平(CODCr、TN)及能量代谢变化(脱氢酶酶活Dehydrogenaseactivity,DHA、电子传递体系Electron transport system,ETS、ATP含量)两个方面,考察盐度(NaC1浓度0~20g/L),重金属(铜浓度0~1.5mg/L)及低温(5~30℃)多种不同强度胁迫下异养硝化-好氧反硝化菌HN-02的能量代谢响应情况。将各指标变化关联分析,并探索不同胁迫下的调控策略。研究结果表明: (1)不同胁迫下,功能菌株HN-02底物降解速率与胁迫强度整体呈反相关。与CODCr降解情况相比,其脱氮功能更易受胁迫影响。 (2)盐度胁迫中,10g/L盐度和15g/L盐度对DHA,ETS均有诱导提升作用;20g/L盐度对DHA诱导最明显,长期的20g/L盐度胁迫对ATP含量和ETS活性有抑制作用;25g/L盐度则对DHA、ETS、ATP含量均有一定抑制作用。 (3)铜胁迫中,0.5mg/L铜浓度胁迫下,与对照组响应规律相比,其DHA、ETS和ATP含量均出现响应延迟的规律。在1.0mg/L及1.5mg/L的铜浓度胁迫下,其DHA、ETS和ATP含量均受到严重抑制。 (4)低温胁迫中,15℃及10℃胁迫下,其ATP含量、DHA及ETS均有一定提高。5℃下短期(2h)低温胁迫对其ATP含量、DHA均有诱导提高作用,长期胁迫下,两指标均保持低水平。而ETS则较敏感,受到低温抑制较强。 (5)通过对HN-02在不同胁迫下的能量代谢响应情况分析,探索HN-02菌在不同胁迫下优化调控策略。研究发现,利用15g/L盐胁迫可提高功能菌株对胁迫(铜浓度0.5mg/L及10℃)的抵抗能力,检测时间内,CODCr降解效果分别可提高63%,82%;TN降解效果分别可提高51%,142%。