高密度集約化的淡水養(yǎng)殖模式中氮污染已成為淡水養(yǎng)殖健康發(fā)展的瓶頸之一。當前的淡水養(yǎng)殖迫切需要尋找一種快速有效的脫氮方法來解決養(yǎng)殖水體的氮污染問題。近年新發(fā)現(xiàn)的厭氧氨氧化菌具有脫氮能力,而且無需添加外來碳源,反應產(chǎn)物沒有二次污染,其脫氮反應可成為解決養(yǎng)殖系統(tǒng)氮污染的一種有效途徑。實驗首先利用聚合酶鏈反應-變性梯度凝膠電泳(PCR-DGGE)技術(shù)對廣東南沙區(qū)烏鱧(Snakehead)養(yǎng)殖池塘圍隔中沉積物的微生物群落結(jié)構(gòu)進行了調(diào)查,以期了解淡水養(yǎng)殖池塘沉積物中是否存在厭氧氨氧化菌(Anammox)以及其生存環(huán)境中的微生物群落結(jié)構(gòu)特征;然后運用高通量測序技術(shù)深度測序,獲得烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中厭氧氨氧化菌的群落結(jié)構(gòu)信息,并與測定的沉積物環(huán)境因子的進行相關(guān)性分析,獲得影響?zhàn)B殖系統(tǒng)厭氧氨氧化菌群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)境因子,為后續(xù)養(yǎng)殖系統(tǒng)利用厭氧氨氧化菌降低養(yǎng)殖氮污染提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實驗通過PCR-DGGE對烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中微生物群落進行分析,得出烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中存在厭氧氨氧化菌,占克隆序列的2%。烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中微生物群落結(jié)構(gòu)主要由變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、酸桿菌門(Acidobacteria)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae)、浮霉菌門(Planctomycetes)、厚壁菌門(Firmicutes)和芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)組成。在養(yǎng)殖過程中,微生物群落結(jié)構(gòu)變化不顯著(P0.05)。運用高通量測序技術(shù)(High-Throughput Sequencing)對烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中的厭氧氨氧化菌進行分析,厭氧氨氧化菌群落由Candidatus Brocadia和Candidatus Anammoxoglobus兩個屬的細菌組成,其中Candidatus Brocadia屬占的OTU平均為總Anammox群落OTU的99.6%。Candidatus Brocadia屬的細菌多存在于高氮污染的環(huán)境中,推斷烏鱧養(yǎng)殖水體中氮污染嚴重。養(yǎng)殖過程中厭氧氨氧化菌群落結(jié)構(gòu)差異顯著(Rho=0.599,P0.01),CLUSTER聚類和MDS聚類分析得出,厭氧氨氧化菌群落結(jié)構(gòu)根據(jù)月份的不同基本可以分為養(yǎng)殖前期、養(yǎng)殖中期和養(yǎng)殖后期3個群落。環(huán)境因子NO3-、總鐵和NH4+是影響厭氧氨氧化菌群落結(jié)構(gòu)的最佳環(huán)境因子組合(Rho=0.79,P0.01),可能原因是這些環(huán)境因子是厭氧氨氧化反應的底物等。本研究表明烏鱧養(yǎng)殖圍隔沉積物中存在厭氧氨氧化菌,厭氧氨氧化菌群落結(jié)構(gòu)由Candidatus Brocadi和Candidatus Anammoxoglobus兩個屬的細菌組成,主要以Candidatus Brocadia為主,Candidatus Brocadia屬的OTU平均為總Anammox群落OTU的99.6%。在養(yǎng)殖過程中,厭氧氨氧化菌群落結(jié)構(gòu)在不斷演變(Rho=0.599,P0.01)。沉積物間隙水中7種環(huán)境因子(NO3-、總鐵、總錳、NH4+、SO42-、TOC和TN)影響厭氧氨氧化菌群落結(jié)構(gòu)的最佳環(huán)境因子組合是NO3-、總鐵和NH4+(Rho=0.79,P0.01)。本研究探明了淡水養(yǎng)殖環(huán)境中厭氧氨氧化菌群落的分布及結(jié)構(gòu),為后續(xù)養(yǎng)殖系統(tǒng)利用厭氧氨氧化菌降低養(yǎng)殖氮污染提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【學位單位】：上海海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：X52;S965.199
【部分圖文】：

上海海洋大學碩士學位論文氧化菌產(chǎn)生的脫氮量占到海洋中全部脫氮量的 24%-67%[8]。針對厭氧氨氧化菌的研究已成為脫氮研究中的熱點，氮循環(huán)的研究將進入一個新臺階。1.3 淡水養(yǎng)殖水體氨氮失衡養(yǎng)殖水體的氮污染主要來源于人工投餌。當人工投入的氮源超過水體環(huán)境的自身凈化能力時，氮源就積累于水體中，并導致養(yǎng)殖水體環(huán)境的惡化，給養(yǎng)殖動物帶來危害。有研究指出人工投喂的飼料中大量的氮元素沒有被利用，而沉積于

厭氧氨氧化菌在氮循環(huán)中的地位Fig.1-2PositionofAnammoxbacteriainthenitrogen-cycle

圖 1-3 厭氧氨氧化菌結(jié)構(gòu)圖（Boran, 2012）[19]Fig. 1-3Anaerobic ammonia oxidation bacteria structure梯烷膜脂存在與菌體的所有膜上，并與非階梯烷膜脂結(jié)合透性[20、21]�；且活惱脕喯跛猁}氧化過程獲得能量來同化二氧細菌[22]。厭氧氨氧化菌是厭氧型細菌，對氧含量的耐受范中的pH和溫度影響，有研究發(fā)現(xiàn)其在pH為6.7-8.3，溫度為4]。厭氧氨氧化菌對反應基質(zhì) NO2-和 NH4+的親和力常數(shù)都，含量過高會影響其活性[23、25]。厭氧氨氧化菌的繁殖時間富集的厭氧氨氧化菌呈紅色，其胞外成分為粘性的多聚物不同密度時形成的沉降帶不同已成功分離出厭氧氨氧化菌
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李祥;袁怡;黃勇;王勇;;厭氧氨氧化微生物研究進展[J];環(huán)境科技;2009年02期

2 鄭平;張蕾;;厭氧氨氧化菌的特性與分類[J];浙江大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版);2009年05期

3 唐崇儉;鄭平;;厭氧氨氧化技術(shù)應用的挑戰(zhàn)與對策[J];中國給水排水;2010年04期

4 孫文汗;楊繼剛;;厭氧氨氧化的啟動與影響因素[J];遼寧化工;2013年06期

5 王靜;郝建安;張愛君;楊波;姜天翔;張雨山;;厭氧氨氧化反應研究進展[J];水處理技術(shù);2014年03期

6 胡細全,劉大銀,蔡鶴生;厭氧氨氧化的微生物研究進展[J];上海環(huán)境科學;2003年S2期

7 王燕舞,劉康懷;厭氧氨氧化工藝及其應用前景[J];礦產(chǎn)與地質(zhì);2004年01期

8 張少輝,王天玖,鄭平;厭氧氨氧化研究進展[J];中國沼氣;2004年02期

9 胡細全,劉大銀,蔡鶴生;厭氧氨氧化的研究及其應用[J];環(huán)境污染治理技術(shù)與設備;2004年03期

10 楊嵐,楊景亮,李再興,孫斌,陳旭東;厭氧氨氧化技術(shù)研究進展[J];河北化工;2004年03期

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 陶彧;厭氧處理系統(tǒng)微生物群落結(jié)構(gòu)與生態(tài)網(wǎng)絡研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 任玉輝;低基質(zhì)亞硝化與厭氧氨氧化脫氮效能及微生物特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

3 白軒;內(nèi)電解—短程硝化—厭氧氨氧化—芬頓氧化處理垃圾滲濾液研究[D];東北大學;2013年

4 姚宗豹;Anammox新體系:外加N_2H_4的影響、NO的脫出和Fe(Ⅲ)氧化NH_4~+[D];重慶大學;2015年

5 朱剛利;厭氧氨氧化混培物包埋固定化特性的研究[D];華南理工大學;2010年

6 張蕾;厭氧氨氧化性能的研究[D];浙江大學;2009年

7 張少輝;厭氧氨氧化工藝研究[D];浙江大學;2004年

8 汪濤;厭氧氨氧化工藝快速啟動及菌群特性研究[D];大連理工大學;2012年

9 丁爽;厭氧氨氧化關(guān)鍵技術(shù)及其機理的研究[D];浙江大學;2014年

10 徐崢勇;基于亞硝化、厭氧氨氧化與反硝化的脫氮耦合工藝及其控制策略研究[D];湖南大學;2011年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 歐陽海;部分亞硝化耦合厭氧氨氧化處理垃圾滲濾液研究[D];華南理工大學;2015年

2 杜華超;大連地區(qū)主要入海河流河口潮間帶沉積物及鄰近土壤碳、氮特性[D];大連交通大學;2015年

3 劉丹;厭氧氨氧化—膜生物反應器污水脫氮技術(shù)研究[D];大連交通大學;2015年

4 任龍飛;厭氧氨氧化反應器的啟動優(yōu)化和過程調(diào)控研究[D];山東大學;2015年

5 魏啟航;電絮凝—半短程硝化—厭氧氨氧化處理裂化催化劑生產(chǎn)廢水試驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

6 姬玉欣;高溫厭氧氨氧化菌的富集培養(yǎng)及條件優(yōu)化研究[D];杭州師范大學;2015年

7 陳輝;厭氧氨氧化工藝優(yōu)化及反硝化顆粒污泥培養(yǎng)策略的研究[D];杭州師范大學;2015年

8 劉怡心;厭氧氨氧化UASB運行過程的紫外與熒光光譜分析[D];安徽建筑大學;2015年

9 李晶;氟喹諾酮抗生素對厭氧氨氧化菌活性抑制研究[D];大連理工大學;2015年

10 彭錦玉;厭氧氨氧化塔式生物濾池脫除NO研究[D];大連理工大學;2015年

本文編號：2873921