本文關(guān)鍵詞：復(fù)合型人工濕地菌群結(jié)構(gòu)及其對氮循環(huán)的影響研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：城鄉(xiāng)一體化是社會發(fā)展到一定階段后的必然趨勢,而農(nóng)村城鎮(zhèn)化則是推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化的必經(jīng)之路;在此過程中,農(nóng)村工業(yè)化水平提升導(dǎo)致生產(chǎn)、生活廢水大量排放,由此導(dǎo)致的水環(huán)境破壞問題將日漸突出。如何選用合適的污水工藝處理在農(nóng)村推廣應(yīng)用越來越收到關(guān)注,人工濕地作為一種簡單有效的生態(tài)污水處理技術(shù),以其投資少、工藝簡單、管理方便、美化環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)而備受推選,尤其適用于水質(zhì)水量不穩(wěn)定且較為分散的山地農(nóng)村和小城鎮(zhèn)地區(qū)。研究人工濕地內(nèi)微生物菌群結(jié)構(gòu),探索厭氧氨氧化和反硝化反應(yīng)對脫氮的貢獻(xiàn)及脫氮機(jī)理的研究,對人工濕地脫氮效率的提高具有積極的影響。本課題以“豎向折流+側(cè)向潛流”技術(shù)構(gòu)建的復(fù)合型人工濕地為依托,在他人研究的基礎(chǔ)上,探索側(cè)向潛流濕地單元內(nèi)的微生物菌群結(jié)構(gòu)及厭氧氨氧化反應(yīng)情況,并分析其季節(jié)性變化規(guī)律。論文首先分析1十二個(gè)月的水溫變化規(guī)律,并將溫度變化范圍9.7℃~20.4℃的月份(1月~4月,11月~12月)定義為低溫期,溫度變化范圍21.8℃~31.7℃的月份(5月~10月)定義為高溫期;然后分析污水廠各指標(biāo)變化規(guī)律并作高低溫季節(jié)的對比分析,主要結(jié)論如下:(1)高溫期和低溫期的污水pH值差異不大,均在7~8之間,有利于各類脫氮微生物的代謝;電導(dǎo)率、濁度、SS等非氮污染物指標(biāo)高溫期和低溫期的值有一定差異性,但是其濃度值的整體變化規(guī)律基本一致。(2)污水廠在不同季節(jié)對污染物的去除效果均較好,綜合比較高溫期的效果更優(yōu)。高溫期污水廠進(jìn)水的COD、TP、TN和的濃度值明顯比低溫期低;各污染物指標(biāo)整體上都呈現(xiàn)出沿程逐漸減小的規(guī)律,但硝態(tài)氮在側(cè)向潛流濕地有輕微的累積現(xiàn)象。(3)對比各構(gòu)筑物對各污染物指標(biāo)的去除率,可以發(fā)現(xiàn)不論什么季節(jié),污染物尤其是氮磷污染物去除的主要場所是側(cè)向潛流濕地。通過分析側(cè)向潛流濕地DO和ORP濃度值變化,可以發(fā)現(xiàn)該單元內(nèi)是一種好氧、厭氧和缺氧交替循環(huán)的狀態(tài)。(4)在研究期間,高溫期出水TN濃度值約為~(15).1 mg/L,去除率達(dá)到66.5%;低溫期出水TN濃度值約為19.8 mg/L,去除率為61.4%。硝態(tài)氮在高溫期和低溫期都出現(xiàn)了不同程度的累積現(xiàn)象,尤其是低溫期出水硝態(tài)氮濃度值達(dá)到了4.06mg/L。(5)課題選擇在高溫期和低溫期分別對側(cè)向潛流濕地的基質(zhì)填料進(jìn)行了高通量測序,分析了其中微生物的菌群結(jié)構(gòu)和相對定量。結(jié)果發(fā)現(xiàn):無論高溫期或者低溫期,側(cè)向潛流濕地都存在非常豐富的微生物種類;高溫期的主要菌屬為Thiobacillus(硫桿菌)、Rhodocyclaceae(紅環(huán)菌科)、Anaerolineaceae(厭氧繩菌綱)、Limnobacter(伯克氏菌屬)等;低溫期的主要菌屬為Thiobacillus(硫桿菌)、Bacillus菌屬、Lactococcus(乳球菌屬)和Oceanobacillus等。(6)利用最大同源性方法鑒定與脫氮相關(guān)的細(xì)菌序列。通過比對發(fā)現(xiàn)在高溫時(shí)檢測到的脫氮相關(guān)的細(xì)菌序列有3~(15)9個(gè),脫氮細(xì)菌含量占細(xì)菌總量的33.26%;而在低溫時(shí)節(jié)檢測得到的脫氮細(xì)菌序列更高,達(dá)到了8228個(gè),脫氮細(xì)菌含量占細(xì)菌總量的41.93%。厭氧氨氧化細(xì)菌僅在高溫期被檢測出,共5個(gè)序列,隸屬Candidatus_Brocadia菌屬,占脫氮相關(guān)細(xì)菌的比例為0.16%。(7)利用~(15)N同位素標(biāo)記,結(jié)合GC-MS檢測生成的29N2、30N2的量進(jìn)行推算,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)期間高溫期和低溫期側(cè)向潛流濕地單元均存在有厭氧氨氧化反應(yīng),只是低溫期反應(yīng)活性及對脫氮的貢獻(xiàn)較低。
【關(guān)鍵詞】：人工濕地 微生物菌群結(jié)構(gòu) 厭氧氨氧化 反硝化 ~(15)N同位素
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-25
• 1.1 研究背景9-10
• 1.1.1 我國水環(huán)境現(xiàn)狀9
• 1.1.2 農(nóng)村水環(huán)境現(xiàn)狀9-10
• 1.2 人工濕地技術(shù)10-15
• 1.2.1 人工濕地定義及組成10-11
• 1.2.2 人工濕地的分類及特點(diǎn)11-12
• 1.2.3 人工濕地的發(fā)展應(yīng)用12-13
• 1.2.4 人工濕地氮的去除途徑13-15
• 1.3 厭氧氨氧化技術(shù)15-19
• 1.3.1 厭氧氨氧化反應(yīng)15-16
• 1.3.2 厭氧氨氧化細(xì)菌16-18
• 1.3.3 厭氧氨氧化在不同系統(tǒng)中的研究18-19
• 1.4 微生物菌群結(jié)構(gòu)研究19-22
• 1.4.1 微生物菌群結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4.2 微生物菌群結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)技術(shù)20-21
• 1.4.3 濕地系統(tǒng)微生物的菌群結(jié)構(gòu)21-22
• 1.5 課題研究的意義、目的和主要內(nèi)容22-25
• 1.5.1 課題的提出及其意義、目的22
• 1.5.2 課題研究的內(nèi)容22-24
• 1.5.3 課題研究的技術(shù)路線24-25
• 2 清河農(nóng)業(yè)園人工濕地污水廠介紹及研究方法25-39
• 2.1 清河農(nóng)業(yè)園人工濕地污水廠介紹25-32
• 2.1.1 污水廠概況25
• 2.1.2 污水廠工藝流程25-27
• 2.1.3 清河片農(nóng)業(yè)園人工濕地污水廠主要構(gòu)筑物參數(shù)27-32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和測試方法32-39
• 2.2.1 人工濕地的水質(zhì)監(jiān)測32-33
• 2.2.2 側(cè)向潛流濕地微生物菌群結(jié)構(gòu)分析33-35
• 2.2.3 ~(15)N同位素標(biāo)記測試35-39
• 3 復(fù)合型人工濕地污水廠運(yùn)行效果分析39-53
• 3.1 復(fù)合型人工濕地運(yùn)行狀況及數(shù)據(jù)處理方法39
• 3.1.1 復(fù)合型人工濕地運(yùn)行狀況39
• 3.1.2 數(shù)據(jù)處理39
• 3.2 污水廠沿程各構(gòu)筑污染物季節(jié)變化規(guī)律39-46
• 3.2.1 各構(gòu)筑物理化指標(biāo)變化規(guī)律40-42
• 3.2.2 各構(gòu)筑物沿程非氮常規(guī)污染物季節(jié)變化規(guī)律42-44
• 3.2.3 沿程各構(gòu)筑物氮污染物季節(jié)變化規(guī)律44-46
• 3.3 側(cè)向潛流濕地主要污染物變化規(guī)律46-51
• 3.3.1 側(cè)向潛流濕地非氮素污染物指標(biāo)變化規(guī)律47-50
• 3.3.2 側(cè)向潛流濕地中氮元素污染物的變化規(guī)律50-51
• 3.4 小結(jié)51-53
• 4 微生物菌群結(jié)構(gòu)及厭氧氨氧化反應(yīng)分析53-62
• 4.1 側(cè)向潛流濕地微生物菌群結(jié)構(gòu)結(jié)果分析53-59
• 4.1.1 高通量測序結(jié)果分析53-55
• 4.1.2 脫氮相關(guān)細(xì)菌的分析55-59
• 4.2 ~(15)N同位素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59-61
• 4.2.1 水體中氮元素去除變化規(guī)律59-61
• 4.2.2 氣體中氮元素去除變化規(guī)律61
• 4.3 小結(jié)61-62
• 5 結(jié)論與建議62-64
• 5.1 主要結(jié)論62-63
• 5.2 建議63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69

【相似文獻(xiàn)】

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5 李

本文編號：480659