[发明专利]地表水环境氨氮去除方法

说明书

本发明公开一种地表水环境氨氮去除方法。所述的方法包括下述步骤：检测富营养化水体水质的碳氮比；如果检测出的碳氮比小于预定值，则第一硝化菌群和第二硝化菌群联合使用；如果检测出的碳氮比小于预定值，则第一硝化菌群和第三硝化菌群联合使用。本发明的方法可以降解水体中氨氮浓度，针对性地应对不同碳氮比水体环境。

技术领域

本发明属于微生物菌剂制备领域，涉及应用于水体氨氮降解的硝化菌的富集及菌剂的制备方法。

背景技术

随着工农业的快速发展，水体中氨氮污染已不容忽视。氨氮对于水体生态危害较大，其浓度过高不仅会造成水体富营养化，形成湖泛，而且其所形成的游离氨具有较强毒性，对水生生物以及人类健康都有着巨大危害。

水体中的氨氮可通过氨氧化菌氧化生产亚硝酸根，继而再通过硝化菌氧化生成硝酸根。根据最新的研究结果，水体中的氨氮也可通过“全程氨氧化菌”直接氧化生成硝酸根。参与氨氮硝化过程的微生物大多为化能自养菌，且多数为不可纯培养类型。虽然化能自养菌代时长，生长缓慢，发酵培养障碍多且难度大，但由于其高效的单体硝化速率，且不依赖有机碳源的浓度，因此化能自养型硝化菌十分适合自然水体氨氮降解。化能自养型的氨氧化微生物包括氨氧化细菌和氨氧化古生菌，而自养型的硝化菌则主要由硝化球菌和硝化杆菌等类群。他们都以二氧化碳为碳源，通过氧化氨氮或亚硝酸盐获得能量进行生长代谢。虽然化能自养菌类的硝化菌具有降解速率快，无需有机碳等多个优点，但由于其能量利用率较低，代时长，增长慢，其产量或许很难满足水质改善的工程使用。

对于异养类型的微生物来讲，如芽孢杆菌等，他们通过同化作用，吸收环境中的碳源和氮源，从而达到降低水中氨氮的目的。虽然这些微生物单体氨氮去除速率较化能自养类型的硝化菌慢很多，且需要吸收有机碳，但这类微生物代时短，产量大，非常适合目前大规模水环境生态治理工程的需求。

对于微生物生长来说，碳氮比是一个关键的影响，根据微生物细胞元素组成，其碳氮比大约为16:1，而且碳源物质还要参与呼吸代谢，供给能量。如果环境中营养物质碳氮比较低的话，则会造成菌体代谢缓慢，当碳源消耗完毕后，环境中仍剩余氮源无法被同化吸收。污水处理工艺中，也常通过添加碳源(如乙酸钠等)来降解含氮物质。

自然水体(河道、湖泊)由于收到污染输入的影响，其碳氮比范围较大。对于碳氮比较高的水体，通过异养同化类菌剂的投加，结合曝气便可有效去除COD(化学需氧量)以及总氮。而对于碳氮比较低的水体，异养菌受碳源浓度较低制约，不利于氨氮的去除。自养类的硝化菌便可发挥其代谢特点，同化大气中二氧化碳作为碳源，持续的氧化氨氮，去除水体污染。

常见的硝化菌剂大多为单一菌种或由几种纯菌复配而成。菌株确定的微生物制剂便于发酵生产以及品质控制，但就氨氧化及硝化功能来讲，共生菌群所达到的效果要强于单一菌株。例如氨氧化古生菌在环境中参与了较高比例的氨氧化，但由于其缺乏三羧酸循环中一些必需酶，因而其生长代谢需要其他菌体为其代谢产生相关中间代谢产物。另外，自然水体(河道、湖泊)不同于反应器，很多理化条件不可控，且存在较多变量，纯菌可能受限于复杂多变的自然环境，且在发酵生产过程中易污染杂菌，使得工艺制备程序繁琐及成本的提高。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种简便、高效的地表水环境氨氮去除方法，该方法应对不同水体状况针对性地应对不同碳氮比水体环境。

为达到上述目的，本发明地表水环境氨氮去除方法，包括下述步骤：检测富营养化水体水质的碳氮比；

如果检测出的碳氮比小于预定值，则使用上述权方法制备的第一硝化菌群和第二硝化菌群联合使用；

如果检测出的碳氮比大于预定值，则使用上述方法制备的的第一硝化菌群和第三硝化菌群联合使用。

较佳的，所述的第一硝化菌群是按下述方法制备的：

1)采集自然水体中的底泥,制作成底泥悬浊液；