本文選題：水體富營(yíng)養(yǎng)化　切入點(diǎn)：反硝化聚磷菌　出處：《福建師范大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：氮、磷含量超標(biāo)被認(rèn)為是當(dāng)前水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的主要成因。以微生物為主體的生物修復(fù)技術(shù)是開(kāi)展富營(yíng)養(yǎng)化水體治理的重要技術(shù),該技術(shù)具有成本低廉、操作方便、治理效果顯著且不易造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)。篩選具有高效脫氮聚磷能力的微生物是實(shí)現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化水體有效治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本研究從福州市閩侯縣高岐工業(yè)園區(qū)某工廠(chǎng)排污口淤泥及垃圾滲出液中分離出1株反硝化聚磷菌和1株高效聚磷菌。生理生化特征分析并結(jié)合16S rRNA編碼基因序列分析對(duì)兩株菌進(jìn)行鑒定,二者分別為類(lèi)產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)和瓊氏不動(dòng)桿菌(Acinetobacter junii),在GeneBank中的登錄號(hào)為NR_037000與AB745654,分別將其命名為P. pseudoalcaligenes L7(簡(jiǎn)稱(chēng)L7)和A. juniiLH4(簡(jiǎn)稱(chēng)LH4),進(jìn)一步研究了菌株的生長(zhǎng)特性以及理化因素對(duì)其脫氮聚磷能力的影響。同時(shí),本研究制備了植物源無(wú)患子活性炭,并將其與聚乙烯醇(PVA)、海藻酸鈉(SA)、菌株L7、菌株LH4與實(shí)驗(yàn)室保藏的好氧反硝化菌株A-13聯(lián)用制備成微生物固定化小球�？疾煳⑸锕潭ɑ∏�?qū)ε囵B(yǎng)基中氮、磷的去除效果,為實(shí)際運(yùn)用于富營(yíng)養(yǎng)化水體的治理提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。主要的研究結(jié)果如下：1、反硝化聚磷菌L7具有較強(qiáng)的反硝化聚磷能力。菌株L7對(duì)起始濃度為620mg/L的N03-去除率可達(dá)81.65%,對(duì)起始濃度為24.5 mg/L的P043-去除率達(dá)43.21%。亞硝酸還原為NO是反硝化進(jìn)程的限速步驟,亞硝酸還原酶的編碼基因常作為反硝化菌株的分子標(biāo)記。經(jīng)反硝化聚磷菌的銅型亞硝酸還原酶編碼基因NirK、細(xì)胞色素cdl型亞硝酸還原酶編碼基因NirS的基因序列分析,證實(shí)菌株L7存在NirK和NirS基因。考察理化因素如搖床轉(zhuǎn)速、pH、溫度、碳源等對(duì)菌株L7的生長(zhǎng)及脫氮聚磷能力的影響,結(jié)果表明：在轉(zhuǎn)速為100 r/min時(shí),菌株L7對(duì)N03-的去除率最高,為78.85%,對(duì)PO43-的去除率為56.1%。當(dāng)pH為7時(shí)菌株L7的脫氮率與除磷率分別達(dá)到79.64%與64.14%,pH值低于6時(shí)菌株L7的生長(zhǎng)受到抑制,菌株L7最適生長(zhǎng)溫度為30℃,最適碳源為丁二酸鈉。2、探討在不同營(yíng)養(yǎng)條件下高效聚磷菌LH4的除磷行為。理化因素的研究表明,當(dāng)碳源為甲酸鈉、氮源為(NH4)2 SO4、且C/N在5：1以上時(shí)菌體不僅生長(zhǎng)良好,除磷率也能穩(wěn)定在90%左右。菌株生長(zhǎng)的適宜pH范圍為6-9,溫度為30-35℃時(shí)菌株生長(zhǎng)狀態(tài)和除磷效果較好。當(dāng)搖床轉(zhuǎn)速為100 r/min時(shí),菌株的長(zhǎng)勢(shì)最好,除磷效能也最強(qiáng),最高磷去除效率可達(dá)到99.26%。同時(shí),高磷濃度對(duì)菌株LH4的生長(zhǎng)不產(chǎn)生抑制作用,該菌株能夠耐受較高濃度的磷。當(dāng)磷濃度超過(guò)70 mg/L時(shí)菌株的除磷效能雖有所降低,但除磷率仍能達(dá)到60%左右。這些結(jié)果說(shuō)明菌株LH4具有高效的聚磷能力,可運(yùn)用于水體富營(yíng)養(yǎng)化的修復(fù)。3、制備植物源無(wú)患子活性炭。無(wú)患子植物含碳量高、灰分少,是活性炭制備的良好材料。采用磷酸活化法分別以無(wú)患子葉、枝、果殼為材料制備的活性炭總孔容都在0.2-0.5 cm3/g之間,平均孔徑大小為2 nm左右。以植物無(wú)患子為材料制備的活性炭BET比表面積均在500 m2/g以上。其中,以無(wú)患子枝制備的活性炭比表面積最大為840.21 m2/g；以無(wú)患子葉制備的活性炭比表面積為585.06 m2/g；以無(wú)患子果殼制備的活性炭比表面積也可達(dá)544.35 m2/g。4、分別以菌株L7、LH4、A-13為固定化微生物,以PVA、SA為固定化載體,加入無(wú)患子植物制備的活性炭粉末制備成微生物固定化小球,考察微生物固定化小球的脫氮除磷效果。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)微生物經(jīng)固定化后仍然具有脫氮聚磷能力,并且對(duì)水體中氮、磷的去除效果明顯。固定化材料PVA、SA以及活性炭本身對(duì)氮、磷也有一定的去除效果,并且無(wú)患子果殼制備的活性炭對(duì)氮磷的吸附效果最為顯著。進(jìn)一步考察PVA、SA的添加量以及固定化時(shí)間對(duì)微生物固定化小球脫氮除磷能力的影響。得到了以下結(jié)論：(1)隨著PVA濃度的增加,固定化小球除磷能力有所下降,而除氮效果幾乎不受影響均能達(dá)到90%以上。(2)不添加SA時(shí)形成的固定化小球顆粒容易黏結(jié),’SA濃度超過(guò)3%則小球不易成形。(3)當(dāng)PVA添加量為4%、SA添加量為1%時(shí)制備的固定化小球?qū)Φ椎娜コЧ詈?對(duì)P043-和N03-的去除率分別可達(dá)67.43%與91.56%。(4)固定化時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響微生物固定化小球的脫氮除磷效果,隨著固定化時(shí)間的增加固定化小球的脫氮除磷效能有所提高,固定化半個(gè)小時(shí)以上的小球脫氮除磷效果較好。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X172;X52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1702923