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混合系生物膜内の硝化菌と他栄養性細菌の競合に関する研究

混合生物膜中硝化细菌与异养细菌的竞争研究

基本信息

批准号：
07750632
负责人：
岡部聡
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は前処理なしで生物膜を膜深さ方向に10-50μm間隔でスライスできるマイクロスライサ-^<TM>を用いて次の3点、(1)細菌密度分布と生物膜の処理特性の関係、(2)流入基質C:N比の硝化菌密度分布に与える影響、(3)In Situでの細菌活性密度分布の測定、について検討した。その結果以下のような知見が得られた。(1)細菌密度分布と生物膜の処理特性の関係生物膜内の全硝化細菌数は同じであっても、膜深さ方向の密度分布が異なれば生物膜へのアンモニアfluxが異なる結果を得た。つまり硝化細菌が膜深部に優占的に存在する場合(例えば有機物負荷が高い場合、C:N=1.5)のアンモニアfluxは生物膜全体に一様に分布する場合(例えばC:N=0,0.25)に比べて約25%低い値を示した。この結果より生物膜の基質消費速度などの動力学的係数を正確に求めるためには、生物膜内の菌体量のみでなくその膜深さ方向の密度分布も測定しなければならないと考えられる。(2)流入基質C:N比の硝化菌密度分布に与える影響流入基質C:N=1.5の場合、硝化細菌は膜深部に優占的に存在し膜表面では深部の1/100-1/1000程度しか存在しておらず膜深さ方向に険しい密度勾配を形成した。一方、C:N=0,0.25の場合においては、C:N=1.5で見られたような膜深さ方向の密度勾配は存在せず、生物膜全体に一様に分布していた。この結果からC:N=1.5の場合には、硝化細菌と他栄養性細菌が溶存酸素と空間をめぐって競合し、増殖速度の遅い硝化細菌は生物膜表面では存在することができず膜深部のみに存在可能であることが明らかとなった。(3)In Situでの細菌活性密度分布の測定テトラゾリウム塩還元法を用いて生物膜内の細菌活性密度分布を測定した。生物膜表面では活性菌は全細菌数の35±13%であり、膜深さ方向に徐々に減少し膜深部では15±4%となった。故に生物膜内には多くの不活性細菌が存在することが明らかとなった。

This <TM>year, three points were included: (1) Relationship between bacterial density distribution and treatment characteristics of biofilm;(2) Influence of C:N ratio on nitrobacteria density distribution;(3) Measurement of bacterial activity density distribution In Situ; and (4) Analysis of biological activity density distribution. The following results are known: (1)The relationship between bacterial density distribution and biofilm processing characteristics The number of total nitrifying bacteria in biofilm was different from that in biofilm depth. When nitrifying bacteria are preferentially present in the deep part of the membrane (e.g., when the organic load is high, C:N=1.5) and when the flux is uniformly distributed in the whole biofilm (e.g., C:N= 0, 0.25), it is lower than that of about 25%. The results show that the kinetic coefficients of the substrate consumption rate and the density distribution of the biomass in the biofilm are determined correctly. (2)When C:N ratio of influent substrate was 1.5, nitrifying bacteria existed mainly in the deep part of membrane, and existed mainly in the deep part of membrane. In the case of C:N= 0, 0.25, the density distribution in the direction of membrane depth is opposite to that in the case of C:N=1.5, and the distribution in the whole biofilm is opposite. The results show that when C:N=1.5, nitrobacteria, heterotrophic bacteria, soluble acid, spatial competition, growth rate, nitrobacteria, biofilm surface, existence, and deep membrane, existence, and possibility of nitrobacteria and heterotrophic bacteria. (3)In Determination of Bacterial Activity Density Distribution in a Biological Membrane by the Method of Bioreduction The total number of active bacteria on the surface of the biofilm decreased by 35±13%, while that in the depth of the biofilm decreased by 15±4%. Therefore, there are many inactive bacteria in the biofilm.