2株Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的還原特性及其對百草枯偶聯(lián)降解的生物—化學機制
發(fā)布時間:2023-01-06 09:14
Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原是沉積物、淹水土壤、污泥等厭氧環(huán)境中普遍存在的微生物呼吸代謝形式,該過程不僅是重要的生物地球化學過程,同時能夠降解環(huán)境中的某些有機污染物,并促進有機碳的代謝。具有Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原功能的微生物被認為是還原過程的關(guān)鍵,成為研究熱點。百草枯在熱帶水稻土中使用頻繁,并且由于在土壤中極強的吸附作用而產(chǎn)生殘留。研究表明,厭氧條件下,有機質(zhì)存在時能促進微生物對百草枯的降解,但促進機制未見報道。由于百草枯氧化還原電位很低,所以推測百草枯可能可以作為Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原過程的電子供體而被氧化降解。 本文從曾施用百草枯農(nóng)藥的水稻土中分離純化得到兩株耐受百草枯的Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌,分別是PQ01和PQ02,研究其厭氧還原特性,并選取菌株P(guān)Q02,以百草枯為電子供體,Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)為電子受體,研究在該還原體系中Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)介導百草枯厭氧降解效果,并對降解機理進行初步探討。主要研究結(jié)論如下: (1)菌株P(guān)QO1為彎曲假單胞菌,最佳單因子培養(yǎng)條件分別為:YPG培養(yǎng)基、生長溫度25-37℃、pH6-9、NaCl濃度0-5%。菌株P(guān)Q02為陰溝腸桿菌,最佳單因...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
1 研究概況
1.1 百草枯
1.1.1 百草枯作用方式和選擇機理
1.1.2 百草枯的環(huán)境命運特征
1.1.3 百草枯微生物降解
1.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌研究概況
1.2.1 環(huán)境中的鐵氧化物及腐殖質(zhì)
1.2.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的生物多樣性
1.2.3 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原機理
1.2.4 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌生理生化特性
1.2.5 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原的環(huán)境意義
2 本論文研究目的、意義與主要內(nèi)容
2.1 研究目的及意義
2.2 研究內(nèi)容
2.3 技術(shù)路線
3 百草枯耐受Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的分離與鑒定
3.1 實驗材料
3.1.1 供試土壤
3.1.2 實驗試劑
3.1.3 培養(yǎng)基組成
3.2 實驗方法
3.2.1 富集培養(yǎng)體系構(gòu)建
3.2.2 菌株分離純化及保藏
3.2.3 菌種鑒定
3.2.4 菌株最佳單因子培養(yǎng)條件優(yōu)化
3.2.5 還原產(chǎn)物測定
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 PQ01菌株特性及鑒定
3.3.2 PQ02菌株特性及鑒定
3.4 小結(jié)
4 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的還原特性研究
4.1 實驗材料
4.1.1 實驗試劑
4.1.2 厭氧體系培養(yǎng)基組成
4.1.3 菌懸液制備
4.1.4 鐵氧化物制備
4.2 實驗方法
4.2.1 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌電子供體實驗
4.2.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌電子受體實驗
4.2.3 檢測項目與方法
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 菌株P(guān)Q01結(jié)果與分析
4.3.2 菌株P(guān)Q02結(jié)果與分析
4.4 小結(jié)
5 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原偶聯(lián)降解百草枯的生物-化學機制
5.1 實驗材料
5.1.1 實驗試劑
5.1.2 厭氧體系培養(yǎng)基組成及菌懸液制備
5.2 實驗方法
5.2.1 百草枯電子供體驗證實驗
5.2.2 鐵氧化物介導百草枯厭氧降解機制
5.2.3 腐殖質(zhì)介導百草枯厭氧降解機制
5.2.4 檢測項目與方法
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 百草枯電子供體實驗
5.3.2 鐵氧化物介導百草枯厭氧降解機制
5.3.3 腐殖質(zhì)介導百草枯厭氧降解機制
5.4 小結(jié)
6 討論與結(jié)論
6.1 討論
6.1.1 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌種類
6.1.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的電子供體、電子受體譜
6.1.3 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)介導有機污染物降解
6.1.4 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原偶聯(lián)百草枯降解生物-化學機制
6.2 結(jié)論
6.2.1 百草枯耐受Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的分離與鑒定
6.2.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的還原特性研究
6.2.3 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原偶聯(lián)百草枯降解生物-化學機制
6.3 本研究創(chuàng)新之處
6.4 本研究不足之處
參考文獻
已發(fā)表和待發(fā)表論文
專利申請
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]百草枯對土壤中蛋白酶和過氧化氫酶活性影響研究[J]. 劉娜,唐保宏,張美香. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2009(20)
[2]土壤有機氯脫氯轉(zhuǎn)化的界面交互反應(yīng)[J]. 陶亮,周順桂,李芳柏. 化學進展. 2009(04)
[3]海河干流及河口地區(qū)土壤中有機氯農(nóng)藥的分布特征[J]. 趙龍,侯紅,郭平毅,周友亞,李發(fā)生. 環(huán)境科學. 2009(02)
[4]微生物鐵呼吸機制研究進展[J]. 許偉,胡佩,李艷紅,李曉敏,周順桂. 生態(tài)學雜志. 2008(06)
[5]廣東省典型區(qū)域農(nóng)業(yè)土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的殘留及其分布特征[J]. 楊國義,萬開,張?zhí)毂?羅薇,高原雪,萬洪富. 環(huán)境科學研究. 2008(01)
[6]電子穿梭物質(zhì)對異化Fe(Ⅲ)還原過程的影響[J]. 孫麗蓉,曲東. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2007(04)
[7]Fe(III)的微生物異化還原[J]. 賀江舟,曲東,張莉利. 微生物學通報. 2006(05)
[8]百草枯污染土壤的微生物生態(tài)效應(yīng)[J]. 鄧曉,李勤奮,陳照,陳淼,張雪. 中國農(nóng)學通報. 2006(08)
[9]海南省大面積推廣應(yīng)用除草劑的成效[J]. 周傳波,肖敏,吉訓聰,陳文,梁安源,陳景仁. 雜草科學. 2006(02)
[10]紅壤稻田土壤溶解有機碳含量動態(tài)及其生物降解特征[J]. 焦坤,李忠佩. 土壤. 2005(03)
博士論文
[1]碳源對水稻土中鐵還原特征和鐵還原菌多樣性的影響[D]. 易維潔.西北農(nóng)林科技大學 2011
本文編號:3728073
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
1 研究概況
1.1 百草枯
1.1.1 百草枯作用方式和選擇機理
1.1.2 百草枯的環(huán)境命運特征
1.1.3 百草枯微生物降解
1.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌研究概況
1.2.1 環(huán)境中的鐵氧化物及腐殖質(zhì)
1.2.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的生物多樣性
1.2.3 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原機理
1.2.4 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌生理生化特性
1.2.5 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原的環(huán)境意義
2 本論文研究目的、意義與主要內(nèi)容
2.1 研究目的及意義
2.2 研究內(nèi)容
2.3 技術(shù)路線
3 百草枯耐受Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的分離與鑒定
3.1 實驗材料
3.1.1 供試土壤
3.1.2 實驗試劑
3.1.3 培養(yǎng)基組成
3.2 實驗方法
3.2.1 富集培養(yǎng)體系構(gòu)建
3.2.2 菌株分離純化及保藏
3.2.3 菌種鑒定
3.2.4 菌株最佳單因子培養(yǎng)條件優(yōu)化
3.2.5 還原產(chǎn)物測定
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 PQ01菌株特性及鑒定
3.3.2 PQ02菌株特性及鑒定
3.4 小結(jié)
4 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的還原特性研究
4.1 實驗材料
4.1.1 實驗試劑
4.1.2 厭氧體系培養(yǎng)基組成
4.1.3 菌懸液制備
4.1.4 鐵氧化物制備
4.2 實驗方法
4.2.1 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌電子供體實驗
4.2.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌電子受體實驗
4.2.3 檢測項目與方法
4.3 結(jié)果與分析
4.3.1 菌株P(guān)Q01結(jié)果與分析
4.3.2 菌株P(guān)Q02結(jié)果與分析
4.4 小結(jié)
5 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原偶聯(lián)降解百草枯的生物-化學機制
5.1 實驗材料
5.1.1 實驗試劑
5.1.2 厭氧體系培養(yǎng)基組成及菌懸液制備
5.2 實驗方法
5.2.1 百草枯電子供體驗證實驗
5.2.2 鐵氧化物介導百草枯厭氧降解機制
5.2.3 腐殖質(zhì)介導百草枯厭氧降解機制
5.2.4 檢測項目與方法
5.3 結(jié)果與分析
5.3.1 百草枯電子供體實驗
5.3.2 鐵氧化物介導百草枯厭氧降解機制
5.3.3 腐殖質(zhì)介導百草枯厭氧降解機制
5.4 小結(jié)
6 討論與結(jié)論
6.1 討論
6.1.1 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌種類
6.1.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的電子供體、電子受體譜
6.1.3 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)介導有機污染物降解
6.1.4 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原偶聯(lián)百草枯降解生物-化學機制
6.2 結(jié)論
6.2.1 百草枯耐受Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的分離與鑒定
6.2.2 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原菌的還原特性研究
6.2.3 Fe(Ⅲ)/腐殖質(zhì)還原偶聯(lián)百草枯降解生物-化學機制
6.3 本研究創(chuàng)新之處
6.4 本研究不足之處
參考文獻
已發(fā)表和待發(fā)表論文
專利申請
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]百草枯對土壤中蛋白酶和過氧化氫酶活性影響研究[J]. 劉娜,唐保宏,張美香. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2009(20)
[2]土壤有機氯脫氯轉(zhuǎn)化的界面交互反應(yīng)[J]. 陶亮,周順桂,李芳柏. 化學進展. 2009(04)
[3]海河干流及河口地區(qū)土壤中有機氯農(nóng)藥的分布特征[J]. 趙龍,侯紅,郭平毅,周友亞,李發(fā)生. 環(huán)境科學. 2009(02)
[4]微生物鐵呼吸機制研究進展[J]. 許偉,胡佩,李艷紅,李曉敏,周順桂. 生態(tài)學雜志. 2008(06)
[5]廣東省典型區(qū)域農(nóng)業(yè)土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)的殘留及其分布特征[J]. 楊國義,萬開,張?zhí)毂?羅薇,高原雪,萬洪富. 環(huán)境科學研究. 2008(01)
[6]電子穿梭物質(zhì)對異化Fe(Ⅲ)還原過程的影響[J]. 孫麗蓉,曲東. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2007(04)
[7]Fe(III)的微生物異化還原[J]. 賀江舟,曲東,張莉利. 微生物學通報. 2006(05)
[8]百草枯污染土壤的微生物生態(tài)效應(yīng)[J]. 鄧曉,李勤奮,陳照,陳淼,張雪. 中國農(nóng)學通報. 2006(08)
[9]海南省大面積推廣應(yīng)用除草劑的成效[J]. 周傳波,肖敏,吉訓聰,陳文,梁安源,陳景仁. 雜草科學. 2006(02)
[10]紅壤稻田土壤溶解有機碳含量動態(tài)及其生物降解特征[J]. 焦坤,李忠佩. 土壤. 2005(03)
博士論文
[1]碳源對水稻土中鐵還原特征和鐵還原菌多樣性的影響[D]. 易維潔.西北農(nóng)林科技大學 2011
本文編號:3728073
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