水體氮污染是全球環(huán)境問題的一個(gè)重點(diǎn)研究內(nèi)容。傳統(tǒng)的污水脫氮主要通過好氧硝化和厭氧反硝化技術(shù)，但由于傳統(tǒng)好氧硝化菌和厭氧反硝化菌生理生化特征和生長環(huán)境條件的巨大差異，好氧反應(yīng)器和厭氧反應(yīng)器需各自獨(dú)立運(yùn)行，這顯著增加了工藝復(fù)雜度和運(yùn)行成本。此外，傳統(tǒng)硝化-反硝化微生物世代繁殖時(shí)間長，硝化—反硝化速率低，不耐受高氨、高COD、極端環(huán)境（pH、溫度、重金屬）等條件，這制約了其應(yīng)用范圍。最近，研究人員發(fā)現(xiàn)一類新型微生物——異養(yǎng)硝化-好氧反硝化（Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification，HN-AD）菌，兼具硝化和反硝化微生物特性，能夠同步進(jìn)行硝化反硝化，這引起了水處理行業(yè)的廣泛的關(guān)注。但以前分離的HN-AD菌株多集中于處理低氨氮廢水，且在處理氨氮廢水時(shí)存在亞硝酸鹽和硝酸鹽的積累，這極大的限制了其應(yīng)用范圍。
基于此，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所吳金水研究員團(tuán)隊(duì)從長期處理高濃度養(yǎng)豬廢水的綠狐尾藻人工濕地中分離出一株新型高效異養(yǎng)硝化-好氧反硝化菌——Alcaligenes faecalis strain WT14。研究發(fā)現(xiàn)，不同于以往分離的Alcaligenes faecalis，該菌株具備多種形態(tài)氮（氨氮、硝氮和亞硝態(tài)氮）去除能力，且能夠耐受和去除高達(dá)2000 mg/L的氨氮，不存在硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮的積累，最大氨氮去除速率達(dá)到55.9 mg/L/h。通過響應(yīng)面模型，得出菌株WT14的最佳脫氮條件為20.1 ℃，104.4 r/min，C / N 14.7和pH 7.5。
該研究以Nitrogen removal characteristics of a novel heterotrophic nitrification and aerobic denitrification bacteria, Alcaligenes faecalis strain WT14為題發(fā)表在Journal of Environmental Management上。本研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDA23020402和XDA23020502）的資助。
菌株WT14在不同環(huán)境條件下的TN去除3D和2D響應(yīng)面模型
菌株WT14對(duì)不同濃度氨氮的去除