本文關(guān)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(gòu)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(jì)河為研究河道,對(duì)通濟(jì)河底泥進(jìn)行水生態(tài)模擬研究,以前期監(jiān)測(cè)的通濟(jì)河水質(zhì)數(shù)據(jù)作為模擬上覆水的配制依據(jù),分別模擬配制夏季、秋季、冬季、春季四個(gè)季度的水質(zhì)指標(biāo),采用高通量測(cè)序的方法對(duì)各模擬階段底泥微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析,確定底泥有機(jī)污染物與微生物群落結(jié)構(gòu)的響應(yīng)關(guān)系。從研究河道底泥中篩選出對(duì)有機(jī)污染物敏感的可培養(yǎng)菌株G1,研究其對(duì)生化耗氧量(BOD)的敏感度并依此構(gòu)建適用于研究河道的基于無線傳輸?shù)亩鄥?shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)生物傳感器。研究得到如下結(jié)果:(1)對(duì)微生物總數(shù)與底泥理化性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析結(jié)果顯示,細(xì)菌總數(shù)與OM呈顯著正相關(guān),與水體溫度呈顯著負(fù)相關(guān)。水體溫度從32℃降至6℃時(shí),細(xì)菌總數(shù)從1.23×104CFU/m L升高到3.43×104CFU/mL。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與前期對(duì)通濟(jì)河的相關(guān)監(jiān)測(cè)結(jié)果一致,分析出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因?yàn)槊磕甏杭緯?huì)對(duì)通濟(jì)河進(jìn)行換水,冬季采樣時(shí)水體污染物已經(jīng)過一年的沉積,水質(zhì)中有機(jī)物含量較高,在一定變化范圍內(nèi)相對(duì)于水體溫度,有機(jī)物含量成為細(xì)菌生長(zhǎng)的限制因素。通濟(jì)河水體pH值在各季度變化中無明顯改變,對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)組成暫未產(chǎn)生影響。(2)對(duì)各模擬階段底泥微生物群落結(jié)構(gòu)組成分析結(jié)果顯示,門分類水平上的優(yōu)勢(shì)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(lán)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(duì)優(yōu)勢(shì)菌門。對(duì)底泥微生物群落結(jié)構(gòu)與底泥理化性質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析結(jié)果表明,研究中的Proteobacteria與TP、OM呈顯著正相關(guān),與TN的相關(guān)系數(shù)也達(dá)到0.859,可用來作為通濟(jì)河底泥受有機(jī)物污染程度的指示性微生物。(3)對(duì)有機(jī)物敏感的可培養(yǎng)微生物的篩選結(jié)果表明,菌株G1在水環(huán)境BOD50 mg/L時(shí),菌落數(shù)量緩慢增長(zhǎng),增長(zhǎng)速率為0.027;水體環(huán)境BOD50 mg/L時(shí),菌落數(shù)量急劇增長(zhǎng),增長(zhǎng)速率為0.044。G1對(duì)BOD濃度的變化具有一定的敏感度,因此可作為水質(zhì)監(jiān)測(cè)生物傳感器生物敏感元件組分。(4)對(duì)相關(guān)生物傳感器的構(gòu)建研究表明,集成型水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(shù)。以監(jiān)測(cè)水質(zhì)五日生化耗氧量(BOD5)為監(jiān)測(cè)主體,集成溫度(T)、酸堿度(pH)及溶解氧(DO)共計(jì)四項(xiàng)水質(zhì)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,達(dá)到基本水質(zhì)監(jiān)測(cè)要求。后端數(shù)據(jù)傳輸配有無線通訊模塊,可實(shí)現(xiàn)通訊組網(wǎng),并進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā),真正意義上的實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。
【關(guān)鍵詞】：微生物群落結(jié)構(gòu) 指示性微生物 高通量測(cè)序 生物傳感器 生物敏感元件
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 研究目的與意義13-14
• 1.4 技術(shù)路線14
• 1.5 研究?jī)?nèi)容14-16
• 第2章 水生態(tài)模擬實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)16-17
• 2.1.3 主要實(shí)驗(yàn)試劑17-18
• 2.1.4 主要實(shí)驗(yàn)儀器18
• 2.1.5 主要實(shí)驗(yàn)方法18-20
• 2.2 結(jié)果與分析20-24
• 2.2.1 微生物總數(shù)與底泥理化性質(zhì)的相關(guān)性分析20-21
• 2.2.2 各階段底泥微生物群落結(jié)構(gòu)組成分析21-24
• 2.2.3 底泥微生物群落結(jié)構(gòu)與底泥理化性質(zhì)響應(yīng)關(guān)系研究24
• 2.3 本章小結(jié)24-26
• 第3章 底泥有機(jī)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(shí)驗(yàn)試劑及培養(yǎng)基成分26
• 3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器26
• 3.1.3 主要實(shí)驗(yàn)方法26-27
• 3.2 結(jié)果與分析27-29
• 3.2.1 微生物篩選結(jié)果27-28
• 3.2.2 目標(biāo)菌株對(duì)有機(jī)物敏感度的確定28-29
• 3.3 本章小結(jié)29-30
• 第4章 多參數(shù)集成型水質(zhì)監(jiān)測(cè)生物傳感器的構(gòu)建30-38
• 4.1 多參數(shù)集成型水質(zhì)監(jiān)測(cè)生物傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30-32
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30-31
• 4.1.2 預(yù)期技術(shù)性能指標(biāo)31-32
• 4.2 電化學(xué)換能器工作原理32-33
• 4.3 微生物敏感元件的構(gòu)建33-34
• 4.3.1 主要試劑及儀器33
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)方法33-34
• 4.4 微生物敏感元件性能測(cè)試34-35
• 4.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定34-35
• 4.4.2 重現(xiàn)性的測(cè)定35
• 4.5 數(shù)據(jù)處理模塊35-36
• 4.6 數(shù)據(jù)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(jù)安全37
• 4.7 本章小結(jié)37-38
• 第5章 討論38-40
• 5.1 溫度對(duì)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(jié)構(gòu)組成差異性38-39
• 5.3 通濟(jì)河底泥污染物指示性微生物的確定39
• 5.4 水質(zhì)監(jiān)測(cè)生物傳感器敏感生物元件的構(gòu)建39-40
• 結(jié)論40-42
• 參考文獻(xiàn)42-45
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文45-48
• 致謝48

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本文編號(hào)：315063