反硝化基因工程菌株YP4S的构建及对污水除氮特性研究

从养殖场污泥中筛选出菌株YP4,经16S rDNA分子发育树的同源序列比对,确定为克雷伯什菌属(Klebsiella sp.).由NCBI数据库查编码亚硝酸还原酶(Nir)的基因nirS序列,设计引物,以铜绿假单胞菌PAOI基因组DNA为模板,应用PCR技术扩增目的片段nirS,经过双酶切、克隆和转化,得到重组质粒pYP4S,然后转化野生菌株YP4,构建反硝化基因工程菌YP4S.菌株生长曲线测定表明,工程菌株YP4S与YP4的生长特性基本一致.工程菌株YP4S对模拟污水COD、TN、NH4+-N和NO3--N具有较高的去除率,YP4S与YP4相比,对NO2--N积累的减少量为(32.44±3.96)％,明显减少了NO2--N的积累.通过正交试验获得工程菌株YP4S在C/N=10、T=30℃、r=200 r/min和pH=7.0的最佳组合条件下,对模拟污水TN去除率较高.应用工程菌株YP4S处理猪场沉淀池的实际污水,COD、TN、TP、NH4+-N和NO3--N去除率分别为(95.87±0.82)％、(76.38±3.84)％、(97.13±0.54)％和(75.35±2.57)％,NO2--N积累量为(3.31±1.24) mg/L,表明工程菌株YP4S具有较好反硝化作用,对含氮量高的实际污水修复具有潜在的应用前景.