人工濕地是一種生態(tài)型的污水處理技術(shù),微生物脫氮作用是人工濕地脫氮中最主要的途徑。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)人工濕地基質(zhì)進(jìn)行反硝化細(xì)菌的鹽度馴化和富集培養(yǎng),最終分離純化出一株土著耐鹽好氧反硝化菌株A63,結(jié)合菌群形態(tài)與16S rDNA基因序列分析初步鑒定為Zobellella sp.(卓貝爾菌屬)。本試驗(yàn)構(gòu)建了55cm高與40cm高的兩種秋茄人工濕地小試系統(tǒng),并將菌株A63添加至人工濕地進(jìn)水中進(jìn)行生物強(qiáng)化處理,探討菌株A63對(duì)不同類型人工濕地脫氮機(jī)制的影響,展示各形態(tài)氮在垂直流人工濕地系統(tǒng)中的垂直變化規(guī)律,采用qPCR技術(shù)檢測(cè)不同系統(tǒng)各基質(zhì)層中16S rDNA(16S核糖體RNA基因)、amoA-AOA(氨氧化古菌amoA基因)、amoA-AOB(氨氧化細(xì)菌amoA基因)、nirS(亞硝酸鹽還原酶基因nir S)、nirK(亞硝酸鹽還原酶基因nirK)的基因豐度,分別反映總細(xì)菌、氨氧化古菌(AOA)、需氧氨氧化細(xì)菌(AOB)以及兩種類型的反硝化細(xì)菌豐度,主要結(jié)果如下:(1)本試驗(yàn)成功構(gòu)建了對(duì)總氮有較高去除效率的人工濕地小試系統(tǒng),未添加菌劑的人工濕地小試系統(tǒng)A對(duì)總氮的去除率僅為52.7%,而添加了菌株A63的人工濕地小試系統(tǒng)B與C的總氮去除率分別為68.6%,70.0%,表明菌株A63的添加提升增強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)總氮的去除效率,尤其是硝酸鹽的去除效率,該菌株具有良好的應(yīng)用前景。(2)各垂直流人工濕地小試系統(tǒng)中,盡管菌株A63的添加強(qiáng)化了系統(tǒng)對(duì)總氮的去除效率,但添加菌株A63的系統(tǒng)代表總細(xì)菌的16S rDNA基因要少于不添加菌株的人工濕地系統(tǒng),說(shuō)明菌株A63的添加有利于提高系統(tǒng)中微生物的脫氮效率,并改良脫氮微生物菌群結(jié)構(gòu)。在各小試系統(tǒng)中,菌株amoA-AOA的豐度遠(yuǎn)高于amoA-AOB的豐度,說(shuō)明在鹽度脅迫條件下,AOB介導(dǎo)的需氧氨氧化途徑受到了抑制,而AOA介導(dǎo)的氨氧化途徑為該小試系統(tǒng)中的主要氨氧化途徑。(3)盡管菌株A63的亞硝酸鹽還原酶合成基因?yàn)閚irK,而對(duì)nirS與nirK兩種不同類型亞硝酸鹽還原酶功能基因的測(cè)定結(jié)果表明,各濕地系統(tǒng)中nirS基因的數(shù)量級(jí)為10~(10)到10~(11) copies/g,而nirK為10~8到10~100 copies/g,nir S基因的拷貝數(shù)遠(yuǎn)高于nirK基因的拷貝數(shù)。說(shuō)明菌株A63強(qiáng)化秋茄人工濕地的脫氮效率,但強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)未對(duì)濕地基質(zhì)中的反硝化微生物組成產(chǎn)生較大的影響。
【學(xué)位單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

圖 2-1：菌株 A63 的菌落形態(tài)Fig.2-1The colony morphology of strain A63.3.2.2 菌株 A63 的 16SrDNA 鑒定使用 omega 試劑盒提取細(xì)菌 A63 的總 DNA，擴(kuò)增 16S rRNA 基因，得81bp 片段的 DNA 序列(見(jiàn)附錄 1)，采用近鄰結(jié)合法（neighbor-joining）EGA7.0 上進(jìn)行比對(duì)，bootstrap 為 1000 次，如圖 2.2 為 A63 的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)， A63 與 Zobellella sp. strain KNDSS-R2A4 相似性最高，結(jié)合其菌落形態(tài)，初定其為卓貝爾菌屬（Zobellella sp.）

圖 2-1：菌株 A63 的菌落形態(tài)Fig.2-1The colony morphology of strain A63 的 16SrDNA 鑒定劑盒提取細(xì)菌 A63 的總 DNA，擴(kuò)增 16S rRNNA 序列(見(jiàn)附錄 1)，采用近鄰結(jié)合法（neigh對(duì)，bootstrap 為 1000 次，如圖 2.2 為 A63 的系la sp. strain KNDSS-R2A4 相似性最高，結(jié)合其菌屬（Zobellella sp.）

垂直流人工濕地小試系統(tǒng)2（40cm）
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2878328