發(fā)布時(shí)間：2017-04-08 16:44

  本文關(guān)鍵詞：不同載體生物膜的特性及其去除氮磷效果比較，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為了揭示不同載體形成生物膜的特征及其對水體中氮鹽和磷鹽的去除作用,本研究分析了天然海水配制的模擬養(yǎng)殖污水中珊瑚石、呼吸環(huán)和生化棉載體上形成生物膜的掛膜成熟過程,檢測了在此期間氮鹽和磷鹽的種類和濃度的變化,進(jìn)而采用掃描電鏡分析了成熟生物膜的結(jié)構(gòu)特征,比較珊瑚石和呼吸環(huán)載體上的成熟生物膜對添加有機(jī)碳源和不添加有機(jī)碳源的模擬養(yǎng)殖污水中氮鹽和磷鹽的種類和濃度的影響,并通過Illumina MiSeq測序技術(shù)分析了成熟生物膜細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。主要結(jié)果如下：1.生物膜掛膜成熟期間,珊瑚石和呼吸環(huán)組的菌藻附著效果和氮磷去除效果均優(yōu)于生化棉組,而且珊瑚石生物膜上的葉綠素a和胞外多糖與P043--p濃度呈極顯著負(fù)相關(guān),呼吸環(huán)上的葉綠素a和胞外多糖與P043--P和NH4+-N濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)。2.成熟的生物膜處理未添加有機(jī)碳源的模擬養(yǎng)殖污水時(shí),珊瑚石生物膜和呼吸環(huán)生物膜均在第11天消除了N02--N積累,第4天和5天的NH4+-N去除率分別為99.05%和99.60%,第12天的P043--P的去除率分別為81.12%和76.36%,珊瑚石生物膜和呼吸環(huán)生物膜處理后N03--N的最終濃度分別為3.734mg/L和3.333mg/L;兩種生物膜對氮、磷的去除效果沒有顯著性差異(P0.05)。掃描電鏡觀察顯示,珊瑚石生物膜表面存在半透明的胞外聚合物和豐富的藻類,藻類大多為舟形藻屬、曲殼藻屬、菱形藻屬、雙眉藻屬、胸隔藻屬等類群的硅藻；而呼吸環(huán)生物膜表面胞外聚合物較少,硅藻數(shù)量較多但是種類較少,主要有海鏈藻屬、菱形藻屬和脆桿藻屬等。成熟的生物膜處理添加有機(jī)碳源的模擬養(yǎng)殖污水時(shí),珊瑚石生物膜和呼吸環(huán)生物膜均在第4天消除了N02--N積累,第3天的NH4+-N去除率均為98.9%,第12天的P043--p的去除率分別為73.26%和34.95%,珊瑚石生物膜和呼吸環(huán)生物膜處理后N03--N的最終濃度分別為1.808mg/L和3.457mg/L。2種成熟生物膜仍均能有效去除添加有機(jī)碳源的模擬養(yǎng)殖污水中的NH4+-N和降低P043--p,比不添加有機(jī)碳源模擬養(yǎng)殖污水去除速率有明顯提高,而且珊瑚石生物膜處理效果顯著好于呼吸環(huán)。掃描電鏡分析顯示,珊瑚石表面已經(jīng)形成致密的生物膜,其表面有大量的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)和一些深入內(nèi)部的孔洞結(jié)構(gòu),而呼吸環(huán)表面的生物膜則呈現(xiàn)開裂甚至脫落的現(xiàn)象。3.添加有機(jī)碳源和未添加有機(jī)碳源的模擬養(yǎng)殖污水的2種成熟生物膜Illumina MiSeq測序16S rRNA基因分析結(jié)果顯示,共產(chǎn)生1660個(gè)OTU,其中超過60%為2種載體生物膜的共有OTU。共鑒別出28個(gè)菌門,主要包括藍(lán)細(xì)菌、變形桿菌門、擬桿菌門、浮霉菌門、酸桿菌門、疣微菌門和綠彎菌門,其中藍(lán)細(xì)菌是絕對優(yōu)勢菌群,變形桿菌門是僅次于藍(lán)細(xì)菌的主要菌門。Alpha和Beta多樣性分析表明,在培養(yǎng)水體中添加有機(jī)碳源,能夠改變珊瑚石和呼吸環(huán)上成熟生物膜的微生物群落結(jié)構(gòu),增加細(xì)菌群落的豐富度和多樣性,并且無論是否添加碳源,珊瑚石的生物膜上微生物群落的豐富度和多樣性始終都高于呼吸環(huán)上的微生物群落。
【關(guān)鍵詞】：生物載體 生物膜 去除氮磷 掃描電鏡 微生物多樣性 16S rRNA
【學(xué)位授予單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X714
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 研究綜述10-19
• 1.1 水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水主要的水質(zhì)指標(biāo)10-11
• 1.2 水體富營養(yǎng)化的生物處理方法11-12
• 1.3 固定化微生物技術(shù)12-13
• 1.4 菌藻共生生物膜13-17
• 1.4.1 生物膜的形成過程和結(jié)構(gòu)13-15
• 1.4.2 生物膜胞外聚合物的組成15-16
• 1.4.3 生物膜的主要菌藻種類16-17
• 1.5 微生物種群多樣性的分析方法17
• 1.6 本研究的目的與意義17-19
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法19-28
• 2.1 材料19-21
• 2.1.1 生物載體19
• 2.1.2 模擬養(yǎng)殖污水19-20
• 2.1.3 主要儀器設(shè)備與試劑20-21
• 2.2 方法21-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置21-23
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法23-26
• 2.2.3 數(shù)據(jù)分析26-28
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果28-63
• 3.1 生物膜掛膜期的觀察及去除氮磷效果比較28-41
• 3.1.1 生物膜掛膜期的顯微觀察28-35
• 3.1.2 掛膜期生物膜對模擬養(yǎng)殖污水去除氮磷效果比較35-41
• 3.2 生物膜成熟期的觀察及去除氮磷效果比較41-51
• 3.2.1 生物膜成熟期的掃描電鏡觀察41-47
• 3.2.2 生物膜成熟期對模擬養(yǎng)殖污水去除氮磷效果比較47-51
• 3.3 生物膜微生物群落多樣性及有機(jī)碳源響應(yīng)機(jī)制的研究與比較51-63
• 3.3.1 生物膜微生物群落豐度與多樣性51-53
• 3.3.2 生物膜微生物群落結(jié)構(gòu)解析53-60
• 3.3.3 生物膜微生物群落組間差異性解析60-63
• 4 討論63-71
• 4.1 掛膜期生物膜結(jié)構(gòu)特性研究和去除氮磷效果比較63-67
• 4.1.1 三種生物膜中細(xì)菌和藻類的附著效果比較63-64
• 4.1.2 三種生物膜對模擬養(yǎng)殖污水去除氮磷效果比較64-66
• 4.1.3 三種生物膜中葉綠素和胞外多糖與污水中營養(yǎng)鹽的相關(guān)性分析66-67
• 4.2 添加有機(jī)碳源對兩種成熟生物膜去除氮磷效果和細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響67-71
• 4.2.1 兩種生物膜表面結(jié)構(gòu)特性的變化與比較67-68
• 4.2.2 兩種生物膜對模擬養(yǎng)殖污水去除氮磷效果比較68-69
• 4.2.3 生物膜群落結(jié)構(gòu)變化與脫氮除磷的關(guān)系分析69-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 在校期間科研成果76-77
• 資助項(xiàng)目77-78
• 致謝78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張?zhí)m河;劉麗麗;仇天雷;高敏;韓梅琳;袁丁;王旭明;;以聚羥基丁酸戊酸共聚酯為碳源去除循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的硝酸鹽及生物膜中微生物群落動(dòng)態(tài)[J];微生物學(xué)報(bào);2014年09期

2 劉亞秋;黃靜;王志堅(jiān);;不同浸沒模式下兩種濾料對水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理效果研究[J];淡水漁業(yè);2014年05期

3 李冬梅;龍倩雯;周志寧;梅勝;李紹秀;林顯增;;生物-氧化鐵改性砂對氨氮的強(qiáng)化過濾性能[J];中國給水排水;2014年03期

4 傅海燕;許鵬成;柴天;高攀峰;黃國和;陳蕃武;;3種載體固定化菌藻共生系統(tǒng)脫氮除磷效果的對比[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2013年09期

5 扈新瑩;羅雄鑫;史靜;張乃明;吳永紅;李運(yùn)東;楊林章;;自然生物膜對水體中磷濃度的影響研究[J];環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊;2013年04期

6 劉敏;王琳;郝玉慶;劉婭玲;;格氏鏈球菌胞外DNA釋放的研究進(jìn)展[J];國際口腔醫(yī)學(xué)雜志;2013年04期

7 金明蘭;賴密玲;李杭;王盛;楊曉凱;;廢水生物處理技術(shù)及其研究進(jìn)展[J];吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào);2013年02期

8 傅雪軍;馬紹賽;曲克明;周勇;徐勇;;循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中自然微生物生物膜形成過程實(shí)驗(yàn)[J];海洋環(huán)境科學(xué);2010年05期

9 宋協(xié)法;柳瑤;黃志濤;;不同濾料及掛膜方式對養(yǎng)殖污水處理效果的研究[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2010年08期

10 齊巨龍;賴銘勇;譚洪新;羅國芝;王茂元;田田;;預(yù)培養(yǎng)生物膜法在海水循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的應(yīng)用效果[J];漁業(yè)現(xiàn)代化;2010年02期

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本文編號：293268