本文關(guān)鍵詞：纖維素降解菌對(duì)生物反硝化固體碳源的影響研究

  更多相關(guān)文章： 固體碳源 纖維素降解菌 玉米芯 水處理

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展,我國(guó)水污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)峻。對(duì)于低碳氮比城市污水的處理,為了取得較好的脫氮效果,需要對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)充碳源,因此,碳源的選擇非常重要。纖維素類固體碳源具有成本低、來(lái)源廣泛、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn),為了強(qiáng)化其釋碳能力,本實(shí)驗(yàn)篩選2株纖維素降解菌對(duì)以玉米芯為代表的固體碳源進(jìn)行釋碳能力的影響研究。以常年堆積枯枝腐葉的河邊泥土以及菜園腐質(zhì)土為樣品,通過(guò)富集培養(yǎng)、剛果紅培養(yǎng)基鑒定、濾紙降解率測(cè)定、搖瓶復(fù)篩以及測(cè)定初始酶活(CMCase)篩選出兩株高效降解纖維素細(xì)菌N2、M8,并進(jìn)行了分子生物學(xué)鑒定:N2為芽胞桿菌屬(Lysinibacillus fusiformis),M8為葡萄球菌屬(Staphylococcus sciuri)。纖維素降解菌一般通過(guò)產(chǎn)生纖維素酶與纖維素發(fā)生酶促反應(yīng)進(jìn)行降解作用。本文在篩菌后對(duì)影響L.fusiformis、S.sciuri產(chǎn)酶條件的因素進(jìn)行研究。結(jié)果表明,在培養(yǎng)基碳源為麩皮的情況下,兩株菌種產(chǎn)酶活性較高;當(dāng)培養(yǎng)基氮源分別為蛋白胨和酵母粉時(shí),對(duì)L.fusiformis和S.sciuri的產(chǎn)生的酶活有良好的提升作用;L.fusiformis和S.sciuri產(chǎn)酶的最適溫度分別為20℃和25℃,且二者產(chǎn)酶適應(yīng)溫度范圍較廣;培養(yǎng)基初始pH為7.5時(shí),L.fusiformis的產(chǎn)酶活力值高于其他情況,對(duì)于S.sciuri來(lái)說(shuō),培養(yǎng)基最適初始pH為6.5,通常調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH在6~8范圍內(nèi)都有益于酶促反應(yīng)的發(fā)生。金屬離子對(duì)菌種產(chǎn)酶活動(dòng)的影響說(shuō)明,不同的金屬離子對(duì)兩種菌株的產(chǎn)酶影響存在差異性,在濃度適當(dāng)?shù)那闆r下,對(duì)L.fusiformis來(lái)說(shuō),Zn2+和Fe2+都對(duì)其酶促反應(yīng)有激活作用,Ca2+幾乎不會(huì)影響其產(chǎn)酶活動(dòng),Mg2+對(duì)酶促反應(yīng)有抑制作用;對(duì)S.sciuri來(lái)說(shuō),Fe2+和Zn2+都可以作為酶促反應(yīng)激活劑且作用明顯,而Mg2+和Ca2+均對(duì)酶促反應(yīng)無(wú)太大影響。實(shí)驗(yàn)選擇玉米芯與L.fusiformis稀釋菌液進(jìn)行靜態(tài)釋碳實(shí)驗(yàn),對(duì)反應(yīng)前后玉米芯進(jìn)行掃描電鏡觀察,同時(shí)對(duì)浸出液進(jìn)行三維熒光光譜分析,確認(rèn)纖維素降解菌對(duì)玉米芯的釋碳能力、釋碳速率和釋碳時(shí)間的影響。結(jié)果表明:一定濃度的纖維素降解菌對(duì)玉米芯碳源的緩釋釋碳作用有增強(qiáng)效果,同時(shí)可根據(jù)濃度調(diào)控玉米芯釋碳速率,延長(zhǎng)釋碳時(shí)間。通過(guò)設(shè)計(jì)CASS工藝小試系統(tǒng),研究了纖維素降解菌在反應(yīng)器中對(duì)固體碳源釋碳性能的提升以及對(duì)反應(yīng)器出水的影響,結(jié)果表明反應(yīng)器出水質(zhì)量得到提升,證明纖維素降解菌具有應(yīng)用于生物反硝化技術(shù)工程中的潛力。
【關(guān)鍵詞】：固體碳源 纖維素降解菌 玉米芯 水處理
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X172
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 引言9-23
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.1.1 我國(guó)水資源及水污染現(xiàn)狀9
• 1.1.2 低碳氮比污水處理現(xiàn)狀9-10
• 1.2 固體碳源與生物反硝化技術(shù)10-15
• 1.2.1 生物脫氮基本原理10-12
• 1.2.2 生物反硝化外加碳源的提出12-13
• 1.2.3 固體碳源的種類13-14
• 1.2.4 纖維素固體碳源發(fā)展14-15
• 1.3 纖維素降解菌的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r15-21
• 1.3.1 纖維素的結(jié)構(gòu)15
• 1.3.2 纖維素處理技術(shù)現(xiàn)狀15-17
• 1.3.3 近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的分解纖維素的微生物17-19
• 1.3.4 纖維素降解菌的選育19
• 1.3.5 纖維素酶的種類和作用機(jī)理19-21
• 1.4 課題研究目的和意義21-23
• 1.4.1 研究意義21
• 1.4.2 研究目的21
• 1.4.3 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.4.4 技術(shù)路線22-23
• 2 纖維素降解菌的分離與鑒定23-35
• 2.1 材料與方法23-28
• 2.1.1 樣品采集23
• 2.1.2 培養(yǎng)基及試劑23-24
• 2.1.3 儀器設(shè)備24-25
• 2.1.4 菌株的分離與篩選25
• 2.1.5 纖維素酶活性的測(cè)定25-27
• 2.1.6 菌株的鑒定27-28
• 2.2 結(jié)果與討論28-33
• 2.2.1 纖維素降解菌的分離28
• 2.2.2 菌株的形態(tài)學(xué)觀察28-30
• 2.2.3 菌株的 16S rDNA基因的序列分析30-31
• 2.2.4 菌株的酶活測(cè)定31-33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 3 纖維素降解菌的生長(zhǎng)特性和產(chǎn)酶條件研究35-53
• 3.1 材料與方法35-37
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備35-36
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法36-37
• 3.2 結(jié)果與討論37-52
• 3.2.1 菌株生長(zhǎng)以及產(chǎn)酶曲線37-40
• 3.2.2 菌株產(chǎn)纖維素酶最適碳源40-41
• 3.2.3 菌株產(chǎn)纖維素酶最適氮源41-43
• 3.2.4 菌株產(chǎn)纖維素酶最適溫度43-44
• 3.2.5 培養(yǎng)基初始pH對(duì)菌株產(chǎn)酶的影響分析44-45
• 3.2.6 金屬離子對(duì)菌株產(chǎn)酶效果的影響45-52
• 3.3 本章小結(jié)52-53
• 4 纖維素降解菌對(duì)固態(tài)碳源釋碳效果的影響53-69
• 4.1 材料與方法53-57
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料53
• 4.1.2 儀器設(shè)備和測(cè)定方法53-54
• 4.1.3 纖維素降解菌濃度對(duì)玉米芯釋碳速率影響54-55
• 4.1.4 纖維素降解菌對(duì)玉米芯釋碳效果影響試驗(yàn)55
• 4.1.5 纖維素降解菌在CASS工藝系統(tǒng)中的應(yīng)用研究55-57
• 4.2 結(jié)果與討論57-66
• 4.2.0 纖維素降解菌的濃度對(duì)玉米芯釋碳速率變化影響57
• 4.2.1 玉米芯浸出液COD變化分析57-59
• 4.2.2 玉米芯釋碳類型59-61
• 4.2.3 復(fù)合菌群和纖維素降解菌對(duì)玉米芯釋碳作用影響對(duì)比61-62
• 4.2.4 玉米芯表面結(jié)構(gòu)變化62-64
• 4.2.5 纖維素降解菌在CASS工藝中對(duì)碳源的影響64-66
• 4.3 本章小結(jié)66-69
• 5 結(jié)論與建議69-71
• 5.1 結(jié)論69-70
• 5.2 建議與展望70-71
• 致謝71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 附錄77-78
• A. 菌株測(cè)序結(jié)果77-78

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 徐亞同;揮發(fā)性脂肪酸碳源生物反硝化研究[J];華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1995年02期

2 ;[J];;年期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 羅寧;雙泥生物反硝化吸磷脫氮系統(tǒng)工藝的試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2003年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 彭彤;電解強(qiáng)化生物反硝化固定床去除地下水中硝酸鹽的研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2016年

2 劉夢(mèng)盈;纖維素降解菌對(duì)生物反硝化固體碳源的影響研究[D];重慶大學(xué);2016年

3 張偉華;亞硝化/電化學(xué)生物反硝化全自養(yǎng)脫氮工藝及其污泥種群結(jié)構(gòu)研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

4 張娜;CANNED工藝電化學(xué)生物反硝化反應(yīng)器脫氮效能研究[D];河北工程大學(xué);2012年

5 陳翔;固體碳源生物反硝化去除水源水中的硝酸鹽[D];南京林業(yè)大學(xué);2008年

6 沈夢(mèng)蔚;地下水硝酸鹽去除方法的研究[D];浙江大學(xué);2004年

，

本文編號(hào)：1000947