近日，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水池塘養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境調(diào)控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在養(yǎng)殖尾水處理方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究論文“Optimization of aquaculture wastewater treatment systems: based on the isolation of the strain Acinetobacter sp. LF10”發(fā)表在《Bioresource Technology》（JCR一區(qū)，IF=9.0），研究生李傳龍為論文第一作者，龔?fù)麑氀芯繂T為通訊作者。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2023YFD2400501）、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-45-21）以及中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（NO.2023TD62）等項(xiàng)目資助。
水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水中氮素污染的有效控制是產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。與傳統(tǒng)方法相比，生物脫氮技術(shù)因其處理成本低、二次污染少、環(huán)境友好等突出優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為最具應(yīng)用前景的治理方向。該技術(shù)核心在于利用微生物的新陳代謝作用，將水體中的氨氮、亞硝酸鹽氮等有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氮?dú)?，或同化為微生物自身生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)成分，從而實(shí)現(xiàn)氮素的徹底去除與資源化利用。然而，生物脫氮技術(shù)在實(shí)際推廣應(yīng)用，尤其是在冬季，面臨一個(gè)巨大挑戰(zhàn)——溫度依賴(lài)性。絕大多數(shù)脫氮微生物在冬季水溫驟降時(shí)，微生物酶活性急劇下降，新陳代謝緩慢，導(dǎo)致其脫氮效能?chē)?yán)重衰減甚至完全失活。這使得養(yǎng)殖尾水在冬季集中排放時(shí)，處理效果難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，成為制約養(yǎng)殖尾水達(dá)標(biāo)排放的難題。
針對(duì)這一行業(yè)痛點(diǎn)，本研究通過(guò)廣泛篩選和精準(zhǔn)鑒定，獲得了極具應(yīng)用潛力的高效菌株Acinetobacter sp. LF10。結(jié)果顯示，該菌株LF10在15-35°C的寬溫度范圍內(nèi)均能保持旺盛的生長(zhǎng)活性和高效的脫氮性能。在15°C的低溫條件下，其對(duì)總氮（TN）的去除率仍能保持在84.72%的高水平。該菌株能夠通過(guò)獨(dú)特的同化/異化硝酸鹽還原耦合銨同化途徑，同步高效去除水體中的氨氮、硝酸鹽和亞硝酸鹽，48小時(shí)內(nèi)對(duì)三者的去除率分別高達(dá)98.02±0.43%、90.35±1.68%和86.84±2.41%。LF10在C/N低至5的苛刻條件下，仍能保持90%以上的氨氮去除率，極大降低了對(duì)額外添加碳源的依賴(lài)，減少了處理成本。其代謝途徑避免了傳統(tǒng)硝化-反硝化過(guò)程中強(qiáng)溫室氣體氧化亞氮的大量產(chǎn)生，減排優(yōu)勢(shì)明顯。為驗(yàn)證實(shí)際應(yīng)用效果，研究團(tuán)隊(duì)將LF10菌劑應(yīng)用于生物濾器系統(tǒng)進(jìn)行養(yǎng)殖尾水處理試驗(yàn)。結(jié)果表明，接種LF10的生物濾器在常溫（31.0 ± 2.4°C）和低溫（15.0 ± 0.3°C）條件下，平均總氮去除率分別為94.67±0.64%和84.72±17.03%，均顯著高于未接種的對(duì)照組。微生物群落結(jié)構(gòu)分析進(jìn)一步證實(shí)，LF10能夠成功在濾料上定殖并成為優(yōu)勢(shì)菌屬，有效優(yōu)化了系統(tǒng)的菌群結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了系統(tǒng)在低溫下的穩(wěn)定性和抵抗力。本研究為解決養(yǎng)殖尾水冬季處理效率低的行業(yè)難題提供了有效的微生物資源和理論支撐。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.133117
