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氨氮是造成水体污染的重要污染物之一,生物脱氮方法以其无污染、安全且经济的特点被认为是最有效的污水脱氮方法。传统生物脱氮理论认为在好氧条件下专性自养硝化菌主要进行硝化反应,厌氧条件下异养反硝化菌主要进行反硝化反应,因此,硝化、反硝化反应需要在不同反应池内进行。近年来,许多新发现的好氧反硝化菌和异养反硝化菌可在同一好氧池内实现同步硝化反硝化,为生物脱氮提供了新的途径。本研究根据大连海域繁茂膜海绵中存在着丰富的海洋微生物资源这一特征,从海绵中筛选出1株具有异养硝化和好氧反硝化功能的耐盐菌,对其进行细菌鉴定,研究反应条件对菌株脱氮效果的影响,考察其脱氮途径及脱氮过程中氮平衡,对菌株脱氮过程中的关键基因进行克隆以便阐明菌株脱氮机理。通过菌株形态和扫描电镜观察确定其为杆菌,菌体长度范围平均1.37μm,直径0.34μm,革兰氏染色呈红色为革兰氏阴性菌,生理生化指标与假单胞菌属相似度达到99%,通过16S rRNA基因序列分析确定其为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),命名为ADN-42。菌株异养硝化-好氧反硝化最适条件为温度30℃,C/N值为12,摇床转速150r/min,氨氮初始浓度约300mg/L,盐度为40g/L NaCl,最佳接菌量为5%。在此条件下菌株0-36h内氨氮去除速率为6.3mg/(L·h)；84h时氨氮去除率为75.4%,无硝态氮、羟胺产生,亚硝态氮最大积累量为8.3mg/L,培养过程中菌株生长状况良好；在0-48h内能够适应生长环境并处于对数生长期,OD600达到1.97,同时CODcr在54h内由4203.3mg/L降至1240.5mg/L。菌株ADN-42可在纯氧条件下进行同步硝化反硝化,产生N2和CO2,无温室气体N20生成,考察溶解氧(DO)影响发现持续低DO(约3mg/L)条件下,菌株脱氮效果最佳,初始氨氮几乎全部脱除。氮平衡分析结果显示转化为细胞内的氮为已降解的氨氮的37.5%,N2占脱氮产物含量的比例为30.5%,初始氮与结束态氮保持均衡。对菌株ADN-42的nosZ基因进行克隆,结果获得了一条453bp的基因片段,其与Genbank中菌株nosZ具有较高的同源性,相似度达到了92%。进一步表明Pseudomonas sp. ADN-42可能是一株有着良好应用前景的高效耐盐异养硝化-好氧反硝化菌。