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环境污染引起的水资源短缺是当今面临的一大难题,而有效解决水资源短缺的方法是对污染水体进行资源化。国内目前外水处理最成熟且运用最广的方法是生物法,传统观念认为生物法脱氮中的亚硝化过程主要是由氨氧化细菌(AOB)执行,但是近几年发现的古菌也具有氨氧化功能,并且古菌分布范围广,自然环境中数量多。本文通过研究氨氧化古菌(AOA)的氨氧化机制,利用其数量优势,考察对污水的脱氮效果。本文以城市污染河流大沙河水样,通过培养基选择,抑菌方案的选择,建立一套AOA的快速富集方法。富集中考察氨氮、硝氮、亚硝氮的变化趋势以及AOA的种群和数量变化规律,并对富集到的高浓度AOA菌液进行AOA的初步分离探索。通过单因子实验,正交设计以及实际污水应用实验分析AOA的氨氧化性能。AOA富集中培养基A富集效果最好的是交替抗生素富集方案,氨氮降解率在70%以上,富集一个月后AOA数量达稳定在8.7×106 copies/ng DNA。培养基B富集效果最好的是五种抗生素联合使用方案,AOA达到3.7×107 copies/ng DNA。其中效果最显著的富集样B-1-b中AOA最高浓度达7.3×107 copies/ng DNA,富集四个月后基本检测不到AOB的存在。样品A-1-a和B-2-b中AOA占总微生物比例分别为96.74%和95.18%,并且仅有一个OUT,两个富集样品内AOA均属于新种。AOA的固体琼脂和结冷胶平板分离出的菌落均为细菌,琼脂平板分离到细菌分为2个OUT,结冷胶平板分离到的细菌分为14个OTU。液体内直接分离AOA未获得AOA纯培养,发现AOA与其它细菌有共生作用。AOA富集菌液的单因子实验显示温度40℃时对氨氮降解能力最强,对比于45℃降解率为90%,AOA浓度最高1.87×107 copies/ng DNA。p H为7.0时氨氮降解量最高,与p H为8.0条件下对比氨氮降解率为93.5%,该p H下AOA浓度最高7.15×107copies/ng DNA。不同氨氮条件下AOA浓度较恒定,保持在107-108 copies/ng DNA之间。影响AOA数量的正交实验极差分析表明R温度>Rp H>R氨氮,37℃、p H 7.0和氨氮1.5 m M是AOA的最适生长条件,同时也是AOA的最佳氨氧化条件。人工污水、城市生活污水和城市污染河流污水考察AOA氨氧化性能实验时,空白组和实验组脱氮效果相似,表明氨氮降解的主要微生物是AOB,而不是AOA。