焦化污染土壤中降解苯酚的厭氧反硝化菌群結構及bamA基因多樣性研究
發(fā)布時間:2022-02-09 13:03
苯酚及其衍生物是焦化行業(yè)的典型有機污染物,具有遷移率高、毒性高和危害性大的特點,對降解苯酚及其衍生物的微生物群落結構及降解效果的研究是焦化污染土壤修復的一個重要課題。本研究采集太原市煤氣化焦化廠廢棄地污染土壤樣品,分別以苯酚和其厭氧降解的核心中間產物對羥基苯甲酸為唯一碳源和能源,以硝酸根為電子受體,建立厭氧條件下的焦化土壤富集菌液,分析了苯酚和對羥基苯甲酸的厭氧生物降解特性,利用高通量測序技術對比了降解苯酚和對羥基苯甲酸的厭氧反硝化菌群結構多樣性和細菌豐度及組成,構建焦化污染土壤中厭氧反硝化降解苯酚和對羥基苯甲酸富集樣品的系統(tǒng)發(fā)生進化樹,研究了苯環(huán)開環(huán)功能基因bamA的多樣性,為研究焦化污染土壤中苯酚厭氧反硝化降解微生物的組成規(guī)律和功能基因多樣性提供了理論依據(jù)。得出如下主要結論:1.焦化污染土壤富集菌液中作為電子供體和唯一碳源、能源的苯酚和對羥基苯甲酸的降解與作為電子受體的硝酸根的還原存在同步性,苯酚和對羥基苯甲酸的消耗與硝酸根的還原實際摩爾比分別為1:6.4和1:5.3,與理論化學計量學比在合理程度上相近。2.經(jīng)過90天的厭氧富集培養(yǎng),分別以苯酚和對羥基苯甲酸為碳源富集的活性菌液中的...
【文章來源】:太原理工大學山西省211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明Ⅹ
第一章 緒論
1.1 項目來源及背景意義
1.2 研究內容與技術路線
1.2.1 研究內容
1.2.2 技術路線
1.3 課題研究創(chuàng)新點
第二章 文獻綜述
2.1 焦化土壤
2.1.1 焦化土壤的組成及危害
2.1.2 焦化污染土壤修復技術
2.2 單環(huán)芳香族化合物厭氧代謝
2.3 苯酚來源
2.4 苯酚的性質和危害
2.5 苯酚的生物降解
2.5.1 苯酚的好氧降解微生物
2.5.2 苯酚的厭氧降解微生物
2.6 苯酚微生物降解的研究進展
2.6.1 苯酚好氧代謝路徑
2.6.2 苯酚厭氧代謝路徑
2.7 bamA功能基因
2.8 bamA基因在環(huán)境中多樣性
2.9 分子生物學技術在土壤修復中的應用
2.9.1 當前分子生物學技術
2.9.2 高通量測序技術概述
2.9.3 高通量測序技術應用
第三章 材料和方法
3.1 實驗土壤
3.2 實驗方法
3.2.1 實驗裝置
3.2.2 實驗配水
3.2.3 實驗方案
3.3 分析項目和檢測方法
3.3.1 苯酚的測定
3.3.2 對羥基苯甲酸的測定
3.3.3 一般指標的測定
3.4 高通量測序
3.4.1 測序數(shù)據(jù)預處理
3.4.2 微生物多樣性分析
3.4.3 微生物群落結構組成分析
第四章 苯酚和對羥基苯甲酸厭氧反硝化生物降解及菌群結構分析
4.1 引言
4.2 實驗設計
4.2.1 苯酚和對羥基苯甲酸富集菌液的建立
4.2.2 16SrRNA基因提取和PCR擴增
4.2.3 細菌豐度和多樣性分析
4.2.4 細菌群落組成分析
4.3 結果與討論
4.3.1 苯酚和對羥基苯甲酸生物降解曲線
4.3.2 16SrRNA基因提取與PCR擴增結果
4.3.3 苯酚和對羥基苯甲酸富集菌液群落結構多樣性
4.3.4 苯酚和對羥基苯甲酸富集菌液細菌群落結構組成和豐度
4.4 本章小結
第五章 苯酚和對羥基苯甲酸厭氧反硝化生物降解的bamA基因多樣性
5.1 引言
5.2 實驗設計
5.2.1 bamA基因提取和PCR擴增
5.2.2 系統(tǒng)發(fā)育分析
5.3 結果與討論
5.3.1 bamA基因提取和PCR擴增結果
5.3.2 bamA基因序列的組成和多樣性
5.3.3 焦化污染土壤富集菌液中bamA基因序列類型分布
5.4 本章小結
第六章 結論與建議
6.1 結論
6.2 建議
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模擬地下CO2泄漏對土壤微生物群落的短期影響[J]. 張旺園,張紹良,陳浮,侯湖平,馮啟言,馬靜. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2017(06)
[2]微生物修復油污土壤過程中氮素的變化及菌群生態(tài)效應[J]. 葉茜瓊,吳蔓莉,陳凱麗,李煒,袁婧. 環(huán)境科學. 2017(02)
[3]高效苯酚降解菌的研究進展[J]. 劉鑫宇,吳薇,王雪,蘭瑩,張躍華. 農業(yè)與技術. 2016(13)
[4]焦化廢水活性污泥中降解硫氰化物細菌種群多樣性分析[J]. 徐偉超,蒙小俊,尹莉,張玉秀,李海波,曹宏斌. 環(huán)境科學. 2016(07)
[5]基于Miseq的好氧反硝化菌源水脫氮的種群演變[J]. 周石磊,黃廷林,張春華,白士遠,何秀秀. 中國環(huán)境科學. 2016(04)
[6]基于高通量測序的石斑魚循環(huán)水養(yǎng)殖生物濾池微生物群落分析[J]. 黃志濤,宋協(xié)法,李勛,萬榮,董登攀,石蓉蓉,翟介明. 農業(yè)工程學報. 2016(S1)
[7]一株高效降酚菌的分離鑒定及降酚特性研究[J]. 關海濱,董至恒,包小妹,石瑞文,喬俊纏. 環(huán)境污染與防治. 2015(01)
[8]高通量測序和DGGE分析土壤微生物群落的技術評價[J]. 夏圍圍,賈仲君. 微生物學報. 2014(12)
[9]高通量測序技術在水環(huán)境微生物群落多樣性中的應用[J]. 王紹祥,楊洲祥,孫真,劉燕,汪成偉,荊毓航. 化學通報. 2014(03)
[10]城市工業(yè)污染場地:中國環(huán)境修復領域的新課題[J]. 廖曉勇,崇忠義,閻秀蘭,趙丹. 環(huán)境科學. 2011(03)
本文編號:3617057
【文章來源】:太原理工大學山西省211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明Ⅹ
第一章 緒論
1.1 項目來源及背景意義
1.2 研究內容與技術路線
1.2.1 研究內容
1.2.2 技術路線
1.3 課題研究創(chuàng)新點
第二章 文獻綜述
2.1 焦化土壤
2.1.1 焦化土壤的組成及危害
2.1.2 焦化污染土壤修復技術
2.2 單環(huán)芳香族化合物厭氧代謝
2.3 苯酚來源
2.4 苯酚的性質和危害
2.5 苯酚的生物降解
2.5.1 苯酚的好氧降解微生物
2.5.2 苯酚的厭氧降解微生物
2.6 苯酚微生物降解的研究進展
2.6.1 苯酚好氧代謝路徑
2.6.2 苯酚厭氧代謝路徑
2.7 bamA功能基因
2.8 bamA基因在環(huán)境中多樣性
2.9 分子生物學技術在土壤修復中的應用
2.9.1 當前分子生物學技術
2.9.2 高通量測序技術概述
2.9.3 高通量測序技術應用
第三章 材料和方法
3.1 實驗土壤
3.2 實驗方法
3.2.1 實驗裝置
3.2.2 實驗配水
3.2.3 實驗方案
3.3 分析項目和檢測方法
3.3.1 苯酚的測定
3.3.2 對羥基苯甲酸的測定
3.3.3 一般指標的測定
3.4 高通量測序
3.4.1 測序數(shù)據(jù)預處理
3.4.2 微生物多樣性分析
3.4.3 微生物群落結構組成分析
第四章 苯酚和對羥基苯甲酸厭氧反硝化生物降解及菌群結構分析
4.1 引言
4.2 實驗設計
4.2.1 苯酚和對羥基苯甲酸富集菌液的建立
4.2.2 16SrRNA基因提取和PCR擴增
4.2.3 細菌豐度和多樣性分析
4.2.4 細菌群落組成分析
4.3 結果與討論
4.3.1 苯酚和對羥基苯甲酸生物降解曲線
4.3.2 16SrRNA基因提取與PCR擴增結果
4.3.3 苯酚和對羥基苯甲酸富集菌液群落結構多樣性
4.3.4 苯酚和對羥基苯甲酸富集菌液細菌群落結構組成和豐度
4.4 本章小結
第五章 苯酚和對羥基苯甲酸厭氧反硝化生物降解的bamA基因多樣性
5.1 引言
5.2 實驗設計
5.2.1 bamA基因提取和PCR擴增
5.2.2 系統(tǒng)發(fā)育分析
5.3 結果與討論
5.3.1 bamA基因提取和PCR擴增結果
5.3.2 bamA基因序列的組成和多樣性
5.3.3 焦化污染土壤富集菌液中bamA基因序列類型分布
5.4 本章小結
第六章 結論與建議
6.1 結論
6.2 建議
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模擬地下CO2泄漏對土壤微生物群落的短期影響[J]. 張旺園,張紹良,陳浮,侯湖平,馮啟言,馬靜. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2017(06)
[2]微生物修復油污土壤過程中氮素的變化及菌群生態(tài)效應[J]. 葉茜瓊,吳蔓莉,陳凱麗,李煒,袁婧. 環(huán)境科學. 2017(02)
[3]高效苯酚降解菌的研究進展[J]. 劉鑫宇,吳薇,王雪,蘭瑩,張躍華. 農業(yè)與技術. 2016(13)
[4]焦化廢水活性污泥中降解硫氰化物細菌種群多樣性分析[J]. 徐偉超,蒙小俊,尹莉,張玉秀,李海波,曹宏斌. 環(huán)境科學. 2016(07)
[5]基于Miseq的好氧反硝化菌源水脫氮的種群演變[J]. 周石磊,黃廷林,張春華,白士遠,何秀秀. 中國環(huán)境科學. 2016(04)
[6]基于高通量測序的石斑魚循環(huán)水養(yǎng)殖生物濾池微生物群落分析[J]. 黃志濤,宋協(xié)法,李勛,萬榮,董登攀,石蓉蓉,翟介明. 農業(yè)工程學報. 2016(S1)
[7]一株高效降酚菌的分離鑒定及降酚特性研究[J]. 關海濱,董至恒,包小妹,石瑞文,喬俊纏. 環(huán)境污染與防治. 2015(01)
[8]高通量測序和DGGE分析土壤微生物群落的技術評價[J]. 夏圍圍,賈仲君. 微生物學報. 2014(12)
[9]高通量測序技術在水環(huán)境微生物群落多樣性中的應用[J]. 王紹祥,楊洲祥,孫真,劉燕,汪成偉,荊毓航. 化學通報. 2014(03)
[10]城市工業(yè)污染場地:中國環(huán)境修復領域的新課題[J]. 廖曉勇,崇忠義,閻秀蘭,趙丹. 環(huán)境科學. 2011(03)
本文編號:3617057
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