本文選題：半咸水 + 人工水草　； 參考：《中國海洋大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：半咸水是一類介于咸水和淡水之間的水,通常存在于河流入海口區(qū)域,鹽度在0.5-30之間,常用的水體修復(fù)技術(shù)往往不適用于半咸水污染水體。根據(jù)污染半咸水水體鹽度高、水質(zhì)改善難度大的問題,研究超細(xì)立體纖維人工水草法改善水質(zhì)的工藝及凈化規(guī)律,分析人工水草表面微生物生長規(guī)律、微生物活性、代謝特征和多樣性以揭示人工水草凈化水質(zhì)機(jī)理。定期對試驗(yàn)水域的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測,運(yùn)用DAPI法測定微生物的數(shù)量,FDA法測定微生物的活性,運(yùn)用Biolog技術(shù)和454高通量測序手段相結(jié)合來分析人工水草表面生物膜中微生物的物種多樣性和代謝多樣性。結(jié)果表明,人工水草放入試驗(yàn)半咸水水域后,對高錳酸鹽指數(shù)、濁度、氨氮的去除率分別達(dá)到了17.90%～57.75%、39.19%～73.95%、36.74%～60.07%,且試驗(yàn)水域水質(zhì)和對照水域各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)存在顯著性差異。隨著人工水草放入水中時間越長,人工水草表面微生物數(shù)量逐漸增加(最多達(dá)到了9.23x107個/g),活性在不斷增強(qiáng),每一凈水周期微生物數(shù)量和活性的增長率與TP、氨氮和濁度的去除率存在顯著相關(guān)性。運(yùn)用Biolog-Eco技術(shù)分析放入水中不同時間的人工水草表面微生物碳源代謝特征,結(jié)果表明,隨時間微生物代謝活性(用AWCD值表示)有一個先增強(qiáng)后減弱的過程,且通過對AWCD值的單因素方差分析得出微生物對碳源的利用有顯著性差異(F=9.42Fo.os(4,39)=2.64);微生物對六大類碳源的相對利用率從高到低分別為：碳水化合物、多聚物、氨基酸類、羧酸類、酚酸類和胺類；微生物多樣性指數(shù)Shannon、Simpson、McIntosh指數(shù)均有一個先增加后降低的過程。運(yùn)用454高通量測序在人工水草表面生物膜中共提取到了221830條優(yōu)質(zhì)序列,檢測到了36門、105綱、202目、312科和480屬,可見微生物物種非常豐富；在不同時間,在門、綱、目、科、屬的水平下優(yōu)勢菌種均存在一定差異性,但總體來看,優(yōu)勢菌種所占比例還是高于其他菌種的；第10周物種豐度達(dá)到最大；第3周與其他周豐度存在差異性,可能是由于天氣或者試驗(yàn)水域水體與外界水體交換等外界原因,比較適宜變形菌門(Proteobacteria)繁殖,別的物種生長繁殖受到限制。變形菌門(Proteobacteria)、藍(lán)藻門(Cyanobacteria)、擬桿菌(Bacteroidetes)、浮霉菌門(Planctomycetes)和放線菌門(Actinobacteria)是人工水草表面生物膜中含量最多的幾種微生物。其中變形菌門是去除COD的主要作用者。人工水草運(yùn)用在凈化半咸水水域水質(zhì)中,水質(zhì)有所改善。通過對人工水草表面生物膜中微生物的一系列研究也為其使用提供了一定的理論依據(jù)。它的使用不受溫度、鹽度、光照等條件限制,材料便宜易得,材料本身不會對水體造成污染,并可以重復(fù)使用。
[Abstract]:Brackish water is a kind of water between brackish water and fresh water. It usually exists in the estuary area of rivers and its salinity is between 0.5-30. The commonly used water remediation techniques are often not suitable for semi-salty water pollution water bodies. According to the problems of high salinity and difficulty in improving water quality of polluted brackish water body, the process and purification law of improving water quality by ultrafine stereoscopic fiber artificial waterweed method were studied, and the microorganism growth law and microbial activity on artificial watergrass surface were analyzed. Metabolic characteristics and diversity were used to reveal the mechanism of water purification by artificial watergrass. The water quality indexes of the experimental waters were regularly tested, and the number of microbes was determined by DAPI method and the activity of microbes was determined by the DAPI method. Biolog technique and 454 high throughput sequencing were used to analyze the species diversity and metabolic diversity of microorganisms in the surface biofilm of artificial aquatic grass. The results showed that the removal rates of permanganate index, turbidity and ammonia nitrogen reached 17.90%, 57.75%, 39.19% and 73.95%, 36.74% and 60.07%, respectively, and there were significant differences between the water quality of the experimental waters and that of the control waters after the artificial watergrass was put into the experimental brackish water area, and the results showed that the removal rates of permanganate index, turbidity and ammonia nitrogen reached 17.90%, 57.75% and 39.19% respectively. The more time artificial watergrass is put into water, the more microbes on the surface of artificial watergrass increase (up to 9.23x107 / gg, the activity is increasing. There was a significant correlation between the growth rate of microbial quantity and activity and the removal rate of TP, NH3-N and turbidity in each water purification cycle. The characteristics of microbial carbon source metabolism on the surface of artificial watergrass at different time were analyzed by Biolog-Eco technique. The results showed that the microbial metabolic activity (expressed by AWCD value) increased first and then decreased with time. The results of single factor variance analysis of AWCD showed that there was significant difference in the utilization of carbon source by microbes (F _ (9.42) Fo.ostio _ (439)) 2.64%, and the relative utilization ratio of microorganism to six kinds of carbon sources was: carbohydrate, polypeptide, amino acid, carboxylic acid, carboxylic acid, carboxylic acid, carboxylic acid, carboxylic acid, carboxylic acid, carboxylic acid, carboxylic acid and carboxylic acid, respectively. Phenolic acids and amines, and the Shannon Simpsonian McIntosh index of microbial diversity had a process of first increasing and then decreasing. A total of 221830 high quality sequences were extracted from the surface biofilm of artificial aquatic plants by 454 high throughput sequencing. 36 phyllodes, 105 orders, 202 orders, 312 families and 480 genera were detected. It can be seen that there are abundant microbial species at different times, including phylum, class, order, family. In general, the percentage of dominant bacteria was higher than that of other species, the species abundance reached the maximum at the 10th week, and the difference existed between the third week and other week. It may be due to the weather or the exchange of experimental waters with external water bodies that it is more suitable for Proteobacteria) to reproduce, while the growth and reproduction of other species is restricted. Among them, Proteus phylum is the main role of removing COD. Artificial waterweed is used in purifying brackish water, and the water quality is improved. A series of studies on microbes in the surface biofilm of artificial watergrass also provide some theoretical basis for its application. Its use is not limited by temperature, salinity, illumination and other conditions, the material is cheap and easy to obtain, the material itself will not cause pollution to the water, and can be reused.
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X52;X173

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本文編號：1778902