氨氮降解菌的分离鉴定及其抑制鸡粪氨气挥发效果的研究

发布时间：2017-03-30 22:02

  本文关键词：氨氮降解菌的分离鉴定及其抑制鸡粪氨气挥发效果的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：畜禽粪便氨气排放是养殖业污染排放的重要组成部分。已有研究表明,环境中的氨气直接危害到动物和人类的健康,例如诱发呼吸道疾病、促进可吸入颗粒物(PM2.5)的形成,并且氨气也可与大气中与一些酸性物质反应,形成铵盐气溶胶,导致生态系统富营养化和酸化。本研究以减少鸡粪中的氨氮含量为切入点,筛选具有高效氨氮降解能力的硝化微生物,并对其抑制鸡粪氨气挥发的效果进行研究,为进一步研制生物除臭饲料添加剂提供研究基础。试验一以鸡粪为分离材料,用富含氨氮的液体培养液对微生物进行富集培养,采用平板划线法进行分离纯化,共得到15株能够利用氨氮的菌株。通过对其氨氮降解效率的研究,进一步筛选得到3株具有高效氨氮降解能力的酵母菌和一株丝状真菌,分别命名为LSA、NGH、YSA和HL,对其进行形态学观察、分子生物学鉴定和生物化学法鉴定,初步认定四株菌为鲁假丝酵母LSA(Candida kruse),粉状毕赤酵母NGH(Pichia farinos),皱落假丝酵母YSA(Candida rugosa)和拟宛氏青霉菌HL(Paecilomyces variotii)。试验二研究了温度、pH、碳源、碳氮比和初始氨氮浓度对上述4个菌株氨氮降解能力的影响,其中温度设定为20℃、25℃、30℃、35℃和40℃;pH设定为3、4、5、6、7、8和9;碳源分别为淀粉、甘露醇、柠檬酸钠、葡萄糖、乙酸钠和碳酸氢钠;碳氮比设定为5、10、20、40;初始氨氮浓度为100、300、600和1200mg/L。结果表明,菌株对外界环境有很强的耐受性。菌株LSA的最适降解条件为温度35℃,pH 3-7,葡萄糖为碳源,C/N 20;YSA的最适降解条件为温度35℃,pH 3-7,乙酸钠为碳源,C/N 20;NGH的最适降解条件为温度30-35℃,pH 3-7,葡萄糖为碳源,C/N 10;HL的最适降解条件为温度35℃,pH 4-7,葡萄糖为碳源,C/N 40。四株菌都能利用浓度范围为100-1200mg/L的氨氮进行生长代谢,氨氮的快速降解阶段发生在菌株的生长对数期。在初始氨氮浓度为300mg/L时,菌株LSA,YSA,NGH和HL的氨氮降解率分别为71.83%,31.89%,43.01%,80.53%;初始氨氮浓度为1200mg/L时,氨氮降解率分别为57.44%,18.05%,35.46%,39.80%。试验三将四株菌的菌悬液分别与肉鸡粪便混合后在密闭的烧杯中发酵,收集发酵过程中产生的氨气,测定其含量,并收集发酵后的粪便样品,测定粪便样品中的氨氮和总氮的含量,计算氨氮在总氮中的比重。同时测定三株酵母菌混合菌液对粪便氨气产生的影响。结果表明,除菌株YSA以外,其他三株菌对粪便氨气散发量均有显著的抑制作用,酵母菌株(LSA、NGH和混合酵母菌)的在接种后的24-48小时间对氨气的抑制效果最为显著,酵母菌混合菌液的抑制效果要好于单株酵母菌的作用效果。丝状真菌HL在接种72-96小时间,对粪便氨气的抑制效果最佳。与对照组相比,菌株LSA、NGH、HL以及酵母菌混合菌株能够显著减少鸡粪中氨氮的含量。可以得出以下结论,从鸡粪中分离得到的Candida kruse LSA,Pichia farinos NGH,Candida rugosa YSA和Paecilomyces variotii HL,能够利用氨氮进行生长代谢,降低环境中的氨氮含量。除菌株YSA外,其他三株菌菌能够降低鸡粪中的氨气排放。
【关键词】：鸡粪 氨氮 降解 氨气 微生物
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X172;X713
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 英文缩略表12-13
• 第一章 引言13-20
• 1.1 概述13-14
• 1.2 鸡粪氨气的产生原理14-15
• 1.3 粪便氨气的控制技术15-18
• 1.3.1 物理控氨技术15
• 1.3.2 化学法除氨技术15-16
• 1.3.3 饲料调控技术16
• 1.3.4 改良堆肥技术16
• 1.3.5 微生物调控技术16-18
• 1.4 影响微生物硝化作用的因素18-19
• 1.4.1 温度18
• 1.4.2 PH18
• 1.4.3 C/N18-19
• 1.4.4 碳源19
• 1.4.5 初始氨氮浓度19
• 1.5 研究目的、内容及技术路线19-20
• 1.5.1 研究目的19
• 1.5.2 研究内容19
• 1.5.3 技术路线19-20
• 第二章 氨氮降解菌的分离筛选20-28
• 2.1 材料和仪器20-22
• 2.1.1 试剂20
• 2.1.2 实验仪器20
• 2.1.3 粪样的采集20
• 2.1.4 培养基配方20-21
• 2.1.5 测定方法21-22
• 2.1.6 数据分析和处理方法22
• 2.2 方法和步骤22-23
• 2.2.1 氨氮降解菌的初筛22
• 2.2.2 高效氨氮降解菌的复筛22
• 2.2.3 试验菌株的鉴定22-23
• 2.3 结果与分析23-26
• 2.3.1 菌株的分离筛选23
• 2.3.2 试验菌株的鉴定23-26
• 2.4 讨论26-27
• 2.5 小结27-28
• 第三章 环境因素对氨氮降解菌生长和降解能力的影响28-39
• 3.1 材料和方法28-29
• 3.1.1 试剂和培养基28
• 3.1.2 菌种的活化28
• 3.1.3 菌株生长曲线的测定28
• 3.1.4 培养温度对菌株生长的影响28-29
• 3.1.5 培养基初始PH对菌株生长的影响29
• 3.1.6 不同碳源对菌株氨氮降解性能的影响29
• 3.1.7 不同C/N对菌株氨氮降解性能的影响29
• 3.1.8 培养基初始氨氮浓度对菌株氨氮降解性能的影响29
• 3.1.9 测定方法和数据分析29
• 3.2 结果与分析29-36
• 3.2.1 菌株的生长曲线29-30
• 3.2.2 温度对菌株生长的影响30-31
• 3.2.3 PH对菌株生长的影响31-32
• 3.2.4 碳源对菌株氨氮降解性能的影响32-33
• 3.2.5 C/N对菌株氨氮降解性能的影响33-34
• 3.2.6 初始氨氮浓度对菌株LSA氨氮降解性能的影响34-36
• 3.3 讨论36-38
• 3.4 小结38-39
• 第四章 高效氨氮降解菌抑制鸡粪氨气挥发效果的研究39-44
• 4.1 材料与方法39-40
• 4.1.1 材料与试剂39
• 4.1.2 试验步骤39
• 4.1.3 测定方法39
• 4.1.4 数据处理39-40
• 4.2 结果与分析40-42
• 4.2.1 菌株对鸡粪氨气挥发的抑制效果40-41
• 4.2.2 发酵后粪中不同形态氮素的含量41-42
• 4.3 讨论42-43
• 4.4 小结43-44
• 第五章 全文结论44-45
• 5.1 结论44
• 5.2 创新点44
• 5.3 尚待解决的问题44-45
• 参考文献45-51
• 附录51-53
• 致谢53-54
• 作者简历54

【参考文献】

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1 肖继波;江惠霞;褚淑yN;;不同氮源下好氧反硝化菌Defluvibacter lusatiensis str.DN7的脱氮特性[J];生态学报;2012年20期

  本文关键词：氨氮降解菌的分离鉴定及其抑制鸡粪氨气挥发效果的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：278156