氮素含量过高可以引起水体的富营养化，导致水体污染。脱氮成为污水处理的一个重要环节，生物脱氮是目前污水处理中最常用的方法。如今有些污水处理厂面临的问题是氮的含量偏高，这有可能是硝化作用不足的结果。为此本项课题开展了针对硝化细菌的种群变化规律及优势种群的研究。 实验目的是通过某污水处理厂不同季节活性污泥中的硝化细菌种群的分析，发现随季节改变硝化菌群的变化规律及优势菌群。建立在不同环境条件下，硝化细菌菌群变化规律及优势菌群和硝化效率之间的综合数据库。经过一段时期实验方法的摸索和建立，在去年的春季、夏季、秋初和冬末从某污水处理厂好氧池取回活性污泥样品进行研究，主要内容包括：用肉汤培养基检测出每毫升活性污泥的细菌总数；用亚硝化细菌培养基检测出每毫升活性污泥中亚硝酸菌的数量从而得出亚硝酸菌在总菌数中所占的比例；用硝化细菌培养基检测出每毫升活性污泥中硝酸菌的数量从而得出硝酸菌在总菌数中所占的比例；用分离筛选的方法找出每次样品的亚硝酸菌和硝酸菌的种群及优势种群；提取种群中菌株的基因组DNA，PCR扩增16S rDNA片段并测序，通过PHYLIP软件进行系统进化分析构建系统进化树，再结合菌株的生理生化试验结果，进行菌种及分类地位鉴定。 实验结果表明该污水厂活性污泥中四个季节的亚硝酸菌数量范围为3.0-5.5×10<5>个/ml，硝酸菌数量范围为3.5-6.2×10<5>个/ml，亚硝酸菌占总菌的比例范围为3-6％，硝酸菌占总菌的比例范围为4-7％。细菌总数、亚硝酸菌总数、硝酸菌总数、亚硝酸菌所占比例、硝酸菌所占比例在前三个季节检测样品中基本上依次上升，在冬季呈下降趋势。种群分析的结果发现在该污水厂活性污泥中主要存在的亚硝酸菌属有短波单胞菌属(Brevundimonas)、克雷伯氏菌属(Klebsislla)、节杆菌属(Arthobacter)、红球菌属(Rhodococcus)、微杆菌属(Microbacterium)、金杆菌属(Aureobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)等；硝酸菌属有副球菌属(Paracoccus)、假单胞菌属(pseudomonas)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、微球菌属(Micrococcus)和Oiaphorobacter等。不同季节亚硝酸菌、硝酸菌的优势菌群也各不相同，通过对四个季节样品的实验发现金杆菌属(Aureobacterium)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、节杆菌属(Arthobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)、短波单胞菌属(Brevundimonas)分别为亚硝酸菌的优势菌属：副球菌属(Paracoccus)、微球菌属(Micrococcus)、假单胞菌属(pseudomonas)和Diaphorobacter分别为硝酸菌的优势菌属。由此推测它们在这个污水厂的整个硝化过程中可能发挥重要功能。实验结果为该污水处理厂改进废水脱氮工艺提供理论依据。