本文關鍵詞：城市河流底泥污染物指示性微生物研究及生物傳感器的構建，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以江蘇省常州市城市河道之一的通濟河為研究河道,對通濟河底泥進行水生態(tài)模擬研究,以前期監(jiān)測的通濟河水質數(shù)據作為模擬上覆水的配制依據,分別模擬配制夏季、秋季、冬季、春季四個季度的水質指標,采用高通量測序的方法對各模擬階段底泥微生物群落結構進行解析,確定底泥有機污染物與微生物群落結構的響應關系。從研究河道底泥中篩選出對有機污染物敏感的可培養(yǎng)菌株G1,研究其對生化耗氧量(BOD)的敏感度并依此構建適用于研究河道的基于無線傳輸?shù)亩鄥?shù)水質監(jiān)測生物傳感器。研究得到如下結果:(1)對微生物總數(shù)與底泥理化性質進行相關性分析結果顯示,細菌總數(shù)與OM呈顯著正相關,與水體溫度呈顯著負相關。水體溫度從32℃降至6℃時,細菌總數(shù)從1.23×104CFU/m L升高到3.43×104CFU/mL。該實驗結果與前期對通濟河的相關監(jiān)測結果一致,分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因為每年春季會對通濟河進行換水,冬季采樣時水體污染物已經過一年的沉積,水質中有機物含量較高,在一定變化范圍內相對于水體溫度,有機物含量成為細菌生長的限制因素。通濟河水體pH值在各季度變化中無明顯改變,對微生物群落結構組成暫未產生影響。(2)對各模擬階段底泥微生物群落結構組成分析結果顯示,門分類水平上的優(yōu)勢菌分別為變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)、酸桿菌門(Acidobacteria)、藍藻菌門(Cyanobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、放線菌門(Actinobacteria),其中Proteobacteria占各模擬階段底泥微生物總量的50%以上,為絕對優(yōu)勢菌門。對底泥微生物群落結構與底泥理化性質進行相關性分析結果表明,研究中的Proteobacteria與TP、OM呈顯著正相關,與TN的相關系數(shù)也達到0.859,可用來作為通濟河底泥受有機物污染程度的指示性微生物。(3)對有機物敏感的可培養(yǎng)微生物的篩選結果表明,菌株G1在水環(huán)境BOD50 mg/L時,菌落數(shù)量緩慢增長,增長速率為0.027;水體環(huán)境BOD50 mg/L時,菌落數(shù)量急劇增長,增長速率為0.044。G1對BOD濃度的變化具有一定的敏感度,因此可作為水質監(jiān)測生物傳感器生物敏感元件組分。(4)對相關生物傳感器的構建研究表明,集成型水質監(jiān)測生物傳感器適用于研究河道,并且擁有自主研發(fā)的固定化微生物小球制備技術。以監(jiān)測水質五日生化耗氧量(BOD5)為監(jiān)測主體,集成溫度(T)、酸堿度(pH)及溶解氧(DO)共計四項水質監(jiān)測項目,達到基本水質監(jiān)測要求。后端數(shù)據傳輸配有無線通訊模塊,可實現(xiàn)通訊組網,并進行數(shù)據收發(fā),真正意義上的實現(xiàn)了數(shù)據共享。
【關鍵詞】：微生物群落結構 指示性微生物 高通量測序 生物傳感器 生物敏感元件
【學位授予單位】：哈爾濱師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q93;TP212
【目錄】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究目的與意義13-14
• 1.4 技術路線14
• 1.5 研究內容14-16
• 第2章 水生態(tài)模擬實驗室小試研究16-26
• 2.1 材料與方法16-20
• 2.1.1 樣品來源16
• 2.1.2 實驗設計16-17
• 2.1.3 主要實驗試劑17-18
• 2.1.4 主要實驗儀器18
• 2.1.5 主要實驗方法18-20
• 2.2 結果與分析20-24
• 2.2.1 微生物總數(shù)與底泥理化性質的相關性分析20-21
• 2.2.2 各階段底泥微生物群落結構組成分析21-24
• 2.2.3 底泥微生物群落結構與底泥理化性質響應關系研究24
• 2.3 本章小結24-26
• 第3章 底泥有機污染物敏感微生物的篩選與培養(yǎng)26-30
• 3.1 材料與方法26-27
• 3.1.1 主要實驗試劑及培養(yǎng)基成分26
• 3.1.2 主要實驗儀器26
• 3.1.3 主要實驗方法26-27
• 3.2 結果與分析27-29
• 3.2.1 微生物篩選結果27-28
• 3.2.2 目標菌株對有機物敏感度的確定28-29
• 3.3 本章小結29-30
• 第4章 多參數(shù)集成型水質監(jiān)測生物傳感器的構建30-38
• 4.1 多參數(shù)集成型水質監(jiān)測生物傳感系統(tǒng)的設計30-32
• 4.1.1 結構設計30-31
• 4.1.2 預期技術性能指標31-32
• 4.2 電化學換能器工作原理32-33
• 4.3 微生物敏感元件的構建33-34
• 4.3.1 主要試劑及儀器33
• 4.3.2 實驗方法33-34
• 4.4 微生物敏感元件性能測試34-35
• 4.4.1 標準曲線的測定34-35
• 4.4.2 重現(xiàn)性的測定35
• 4.5 數(shù)據處理模塊35-36
• 4.6 數(shù)據無線傳輸模塊36-37
• 4.6.1 無線傳輸接口36-37
• 4.6.2 數(shù)據安全37
• 4.7 本章小結37-38
• 第5章 討論38-40
• 5.1 溫度對底泥微生物總數(shù)的影響38
• 5.2 各模擬階段底泥微生物群落結構組成差異性38-39
• 5.3 通濟河底泥污染物指示性微生物的確定39
• 5.4 水質監(jiān)測生物傳感器敏感生物元件的構建39-40
• 結論40-42
• 參考文獻42-45
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文45-48
• 致謝48

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 長孫東亭,羅素蘭;生物傳感器[J];生物學通報;2001年11期

2 何星月,劉之景;生物傳感器的應用[J];物理;2003年04期

3 周亞鳳 ,文繼開 ,張先恩;第八屆世界生物傳感器大會在格拉納達召開[J];生物工程學報;2004年04期

4 曾文淵,張洪友,武瑞;生物傳感器的研究進展[J];黑龍江畜牧獸醫(yī);2005年06期

5 胡春華;;我國科學家研制出蛋白質芯片生物傳感器系統(tǒng)[J];科技導報;2006年08期

6 ;第十屆世界生物傳感器大會Biosensors'2008暨納米生物傳感器國際專題研討會 轉發(fā)第一輪通知及論文征稿[J];生物化學與生物物理進展;2007年09期

7 李彤;伊麗麗;魏福祥;胡曉薇;;測酚生物傳感器研究進展[J];河北工業(yè)科技;2008年03期

8 韓雪清;楊澤曉;林祥梅;;極具應用前景的生物學檢測技術——生物傳感器[J];中國生物工程雜志;2008年05期

9 高先娟;張玉軍;甄瑞燕;;生物傳感器簡介[J];科技信息;2009年12期

10 郝全義;王太宏;;生物傳感器及其在傳染病檢測中的應用[J];中國基礎科學;2009年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據庫 前10條

1 崔傳金;吳海云;左月明;;生物傳感器研究進展及發(fā)展趨勢[A];紀念中國農業(yè)工程學會成立30周年暨中國農業(yè)工程學會2009年學術年會（CSAE 2009）論文集[C];2009年

2 莫冰;劉曉為;;淺談生物傳感器在幾個主要領域的應用及展望[A];中國傳感器產業(yè)發(fā)展論壇暨東北MEMS研發(fā)聯(lián)合體研討會論文集[C];2004年

3 薛瑞;康天放;;基于絲素蛋白固定乙酰膽堿酯酶的有機磷和氨基甲酸酯類農藥生物傳感器的研究[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

4 李彤;趙純;;用于水體監(jiān)測的生物傳感器研究進展[A];2012中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第一卷）[C];2012年

5 任湘菱;唐芳瓊;;光電化學體系構建新型葡萄糖生物傳感器[A];中國感光學會影像材料的研究與應用學術研討會論文集[C];2009年

6 鄒琴;李劉冬;;生物傳感器在貝毒快速檢測中的應用[A];泛珠三角區(qū)域漁業(yè)經濟合作論壇第三次年會會議論文[C];2008年

7 邱筱岷;;生物傳感器及其在臨床醫(yī)學中的應用研究[A];中華醫(yī)學會醫(yī)學工程學分會第十次學術年會暨2009中華臨床醫(yī)學工程及數(shù)字醫(yī)學大會論文集[C];2009年

8 馬芬;張成孝;;多標記型汞離子電化學發(fā)光生物傳感器的研究[A];中國化學會第十屆全國發(fā)光分析學術研討會論文集[C];2011年

9 任湘菱;唐芳瓊;;銀—金納米復合顆粒增強的葡萄糖生物傳感器[A];第一屆全國納米技術與應用學術會議論文集[C];2000年

10 黃智偉;黃琛;;光纖DNA生物傳感器研究動向[A];中國電子學會第七屆學術年會論文集[C];2001年

中國重要報紙全文數(shù)據庫 前10條

1 哈爾濱工業(yè)大學 莫冰;四大應用領域，生物傳感器技術發(fā)展迅速[N];中國電子報;2004年

2 張巍巍;美研制出超靈敏生物傳感器[N];科技日報;2012年

3 吳瓊;生物傳感器迅速成長[N];中國電子報;2000年

4 何屹;新生物傳感器可觀測細菌生長[N];科技日報;2011年

5 記者 毛黎;人體細胞生物傳感器分子機理首次揭開[N];科技日報;2011年

6 記者 何永晉;烏生物傳感器研究碩果累累[N];科技日報;2003年

7 白毅 王宇星;我國生物傳感器研究獲重大進展[N];中國醫(yī)藥報;2006年

8 張佳星;“火眼金睛”窺測基因調控[N];科技日報;2008年

9 汪明;2009年全球生物傳感器市場有望突破40億美元[N];中國醫(yī)藥報;2006年

10 鄒爭春;漏聲表面波生物傳感器檢測系統(tǒng)構建成功[N];中國醫(yī)藥報;2012年

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前10條

1 史大川;恒溫型納米—滾環(huán)擴增-SPR傳感器快速檢測病原微生物的研究[D];第三軍醫(yī)大學;2015年

2 劉蓬勃;提高微流芯片生物傳感器檢測限的研究[D];大連理工大學;2015年

3 唱凱;Ⅰ:LSAW生物傳感器的構建及臨床應用研究 Ⅱ:兩株罕見致病菌的鑒定[D];第三軍醫(yī)大學;2015年

4 羅鵬;一次性電化學酒精生物傳感器的研究[D];重慶醫(yī)科大學;2009年

5 衛(wèi)銀銀;新型葡萄糖生物傳感器的構筑、機理及應用研究[D];華東師范大學;2011年

6 劉盛平;基于支撐雙分子層膜的智能生物傳感器系統(tǒng)研究[D];重慶大學;2003年

7 曹淑瑞;納米復合材料固載生物氧化酶構建高靈敏電流型酶生物傳感器的研究[D];西南大學;2013年

8 劉詠;幾種化學/生物傳感器的制備及在分析中的研究應用[D];湖南大學;2010年

9 王福昌;無機離子化學傳感器及過氧化氫生物傳感器研究[D];西南大學;2007年

10 陳時洪;基于納米材料構建過氧化氫生物傳感器的研究[D];西南大學;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前10條

1 徐云英;基于免標記熒光生物傳感器檢測蛋白質和小分子的研究[D];西南大學;2015年

2 楊彩鳳;水熱法生長微/納米結構及其電化學性能研究[D];西南大學;2015年

3 吳小平;基于新型碳納米復合材料構建電致化學發(fā)光酶生物傳感器的研究[D];西南大學;2015年

4 馬曄;三維石墨烯/納米材料復合生物傳感器制備及應用研究[D];浙江大學;2015年

5 范玲玲;兩種二茂鐵探針的合成及其在QCM生物傳感器組裝與再生研究中的應用[D];鄭州大學;2015年

6 段凱月;硫族鉬化物納米復合材料修飾玻碳電極的制備及其在分析化學中的應用研究[D];蘭州大學;2015年

7 何穎;金屬納米材料和功能化的碳納米材料在生物傳感器中的應用研究[D];西南大學;2015年

8 張娟娟;基于納米材料和酶構建的膽固醇和伴刀豆球蛋白A的電致化學發(fā)光生物傳感器的研究[D];西南大學;2015年

9 王昱琳;基于明膠—多孔炭過氧化氫生物傳感器的制備及其應用研究[D];北京化工大學;2015年

10 汪淑婷;基于納米材料和核酸探針的新型熒光生物傳感器[D];湖北中醫(yī)藥大學;2015年

  本文關鍵詞：城市河流底泥污染物指示性微生物研究及生物傳感器的構建，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：315063