水体中的氨和亚硝酸盐含量过多是引起水体污染的重要因素,高浓度的氨和亚硝酸盐会使藻类大量繁殖,水体溶解氧不足,直接威胁水体生物的生命活动并造成爆发性病害,水体生态环境严重失衡。本研究选用7种材料制成硝化细菌制剂填充袋,研究了将海水型硝化细菌和淡水型硝化细菌制剂分别装入填充袋后对水中氨和亚硝酸盐的去除效果,选取其中2种效果较好的材料,将其应用于富营养化水体净化和养殖水体改善,并采用高通量测序方法分析菌群组成。研究结果如下:(1)分别使用250目筛绢、300目筛绢、无纺布、超滤棉、羽丝棉布、长绒棉布、绒布等7种材料制成填充袋,并研究填充海水型和淡水型硝化细菌制剂后对模拟水体氨和亚硝酸盐的净化效果。结果表明使用绒布材料的转化效果最好,经过3个周期的实验,海水型硝化细菌分别需要36 h和12 h将50 mg/L亚硝酸盐氮和氨氮降至检测不出;淡水型硝化细菌分别需要36 h和60 h将50 mg/L亚硝酸盐氮和氨氮降至检测不出。250目筛绢效果次之,经过3个实验周期,海水型硝化细菌经60 h可将50 mg/L亚硝酸盐氮和氨氮降至检测不出;淡水型硝化细菌分别需要108 h和180 h将50 mg/L亚硝酸盐氮和氨氮降至检测不出。(2)使用绒布和250目筛绢材料填充硝化细菌制剂,研究其对富营养化海水和富营养化淡水的净化效果,结果表明,绒布材料填充硝化细菌对海水、淡水富营养化水体分别经9 d、12 d处理,氨氮、亚硝酸盐氮的去除率均在94%以上,COD去除率为19%～25%,250目筛绢材料填充硝化细菌对海水、淡水富营养化水体分别经9 d、12 d处理,氨氮、亚硝酸盐氮的去除率均在92%以上,COD去除率为21%～27%。(3)使用绒布和250目筛绢材料填充硝化细菌制剂,研究其对投加4种对虾饵料水体的净化效果,结果表明,2种材料填充硝化细菌后均能有效利用对虾饵料分解产生的氨氮,并能将氨氮进一步转化。绒布材料填充硝化细菌经14 d可将氨氮、亚硝酸盐氮降至0.11～0.15 mg/L,250目筛绢材料填充硝化细菌经14 d可将氨氮降至0.11～0.18 mg/L,亚硝酸盐氮降至0.14～0.20 mg/L。(4)采用高通量测序方法分别研究了海水型和淡水型硝化细菌处理富营养化水体后菌群结构变化,结果表明,经过一段时间处理,海水型硝化细菌制剂微生物群落丰富度增加,变形菌门(Proteobacteria)相对丰度减少,拟杆菌门(Bacteroidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度增加,Nitrosococcus watsonii、Nitrosomonas halophila和Nitrosomonas marina等氨氧化细菌相对丰度增加,Nitrococcus mobilis等亚硝酸盐氧化细菌相对丰度减少。淡水型硝化细菌制剂微生物群落丰富度没有明显增加,变形菌门(Proteobacteria)相对丰度减少,拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度增加。Nitrosomonas europaea等氨氧化细菌相对丰度增加,硝化杆菌菌属Nitrobacter winogradskyi相对丰度增加,硝化球菌属Nitrococcus mobilis相对丰度减少。硝化细菌处理富营养化水体后Arenibacter latericius、Aequorivita aestuarii等可降解水体有机物的菌种增多,Portibacter lacus、Roseovarius aestuariivivens等致病菌相对丰度减少。