强效自养菌的筛选方法

从泥沙中筛选出的异养菌在营养丰富的环境下能够快速繁殖并分泌大量EPS，进而有效延缓浮泥密实。但是，添加所选异养菌生长所需的营养物质，往往会促进泥沙中其他异养菌的生长并导致水体恶化，因此，采用异养菌难以直接在现场应用。因此，考虑采用泥沙中本身就存在的化能自养菌，以减少未来实用时对水体环境的影响。

5.1.1　微生物的培养筛选试验条件

5.1.1.1　试验泥样

试验采用某港池中采集回的泥沙样品，泥样的中值粒径D50为0.004 1mm，黏土含量为48.5%，属粉砂质黏土。

5.1.1.2　试验泥样中主要离子成分浓度

离子浓度采用离子色谱仪测定，称取原始浮泥样品（密度为1 333g/L）45.82g，12 000r/min离心10min，得上清12.5ml，用0.22 μm滤膜过滤，测定离子浓度。所得结果如表6-4所示。

表6-4　浮泥样品中各离子浓度(www.xing528.com)

5.1.1.3　微生物培养条件

称取适量浮泥样品接种到装有培养基的500ml三角瓶中，使得体系最终体积为200ml，终浓度为1 050g/L，再进行摇瓶培养（180r/min，30℃）。

5.1.2　延缓浮泥密实微生物种群筛选

海洋环境中存在很多微生物可以分泌胞外聚合物，目前关于微生物胞外聚合物在沉降方面的应用主要是在污水处理方面，可以借鉴这方面的研究中使用的菌群来达到本实验的目的。铁细菌是自然环境中的一类重要的微生物菌群，属于氧化细菌，广泛存在于生物圈中，属于自养型微生物会分泌胞外聚合物，已经在污水处理等众多领域有一定的应用。同样，硫细菌在污水处理方面也有一定的应用，同样能产生胞外聚合物。另外，甲基营养菌广泛分布在陆地、海洋等环境中，而在海洋环境中，能够利用甲烷的细菌分布特别广泛，在海洋中光照能照到的地方的碳循环中发挥着重要作用。在水处理领域还有一类细菌被广泛研究，那便是硝化细菌，可以提高污水处理的效果，并且有利于废水生物脱氮。

综合以上文献，泥沙中可能存在的化能自养微生物主要为硝化细菌、硫细菌、铁细菌和甲基营养菌，依据不同种类微生物的营养特点，优化并确定适合浮泥中化能自养微生物的培养方案。对浮泥样品中微生物进行培养，培养过程中对样品的沉积物体积随密实时间的变化、生物量、pH值、EPS含量等进行测定。对比五种培养条件延缓浮泥密实的效果，并以沉积物体积随密实时间的变化为判断延缓浮泥密实效果的指标，沉积物体积越大，延缓浮泥密实的效果越好，选择延缓浮泥密实效果最显著的方案进行后续实验。

通过五种方案比选，以甲基营养菌延缓浮泥密实的效果最佳。其中对延缓浮泥密实起主要作用的菌群组成为Methylophaga nitratireducenticrescens strain M1K及Methylophaga sp.LMN，均类属于噬甲基菌属。