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氨氮是我国水体的主要污染物之一。皮革加工、海产品养殖、垃圾填埋等行业废水一般为高盐含氮废水,这类废水在活性污泥、生物反应器等依赖微生物脱氮净化的过程中,脱氮效率比较低下,主要原因是高盐会显著地抑制微生物的生长和代谢[1]。高盐含氮废水微生物脱氮净化处理的理论和技术研究具有重要意义。绝大多数盐单胞菌属(Halomonas)的菌株因在应答高渗透压胁迫时会合成有机小分子渗透压补偿溶质Ectoine(1,4,5,6-四氢-2-甲基-4-嘧啶羧酸;1,4,5,6-tetrahydro-2-methyl-4-pyrimidinecarboxylic acid,)而具有显著的耐盐性。Ectoine合成菌株可分为Ectoine非分泌型和Ectoine分泌型[2-3]。Ectoine分泌型菌株会在环境渗透压基本恒定的条件下能够向细胞外分泌、并在培养基中累积Ectoine。分泌型菌株分泌的Ectoine能够赋予特定体系中的其它微生物以耐盐性[2]。近年来研究报道某些Halomonas属菌株能够在高盐条件下进行硝化、反硝化或同步硝化反硝反应(SND)[4]。SND脱氮具有在同一反应器中完成硝化反硝化过程,硝化反硝化过程中产生的部分酸和碱可相互中和,可以减少缓冲剂的用量等优点[4]。本文利用具有SND脱氮能力的Ectoine分泌型Halomonas菌株对活性污泥进行耐盐性强化,构建“Ectoine合成-分泌-吸收”体系,提高高盐含氮废水的脱氮效率。本文筛选鉴定一株能够在NaCl诱导下合成并分泌Ectoine,同时具有高效SND脱氮能力的菌株B01。菌株 B01 经 16S rDNA 鉴定为Halomonas属菌株,命名为Halomonal sp.B01。利用Halomonas sp.B01菌株进行活性污泥耐盐强化,优化的耐盐强化活性污泥SND脱氮优化条件为:温度30℃、乙酸钠为碳源、碳氮比为5:1。优化条件下强化活性污泥脱氮率达到94.3%,比未强化的提高了 75.5%。耐盐强化活性污泥酶系考察结果表明,Halomonas sp.B01耐盐强化活性污泥脱氢酶(DHA)3～6天范围内酶活性均维持较高水平(平均酶活性45.2 U±1.0U),比未耐盐强化的,最高酶活性提高117.1%,氨单加氧酶(Amo)、硝酸盐还原酶(Nar)和亚硝酸盐还原酶(Nir)平均在系统稳定运行第7天,酶活性分别为12.6 U、14.1 U和11.3 U,较未耐盐强化样品三种酶活性分别提高了 215.0%、281.0%和465.0%。对强化前后的活性污泥进行16S rRNA高通量测序分析,结果表明:耐盐强化的活性污泥系统显著提高了微生物的丰富度和多样性。在属分类水平上耐盐强化的活性污泥系统除与未经耐盐强化的活性污泥共有的5种优势菌属(Escherichia-Shigella、Lactococcus、Klebsiella、Enterobacter、Citrobacter、Acidovorax)外,增加了Halomonas、Manegrovibacter、Prolixibactr、Proteus4 种属。强化菌株Halomonas sp.B01已成为耐盐强化活性污泥的优势功能菌之一。Halomonas sp.B01合成并分泌的Ectoine与活性污泥土著菌构成了“Ectoine合成-分泌-吸收”模式,显著提高了活性污泥高盐下SND脱氮效率。