本文關鍵詞：脫氮優(yōu)勢菌群篩選及其固定化應用于河道底泥修復，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用高通量測序方法分析河道沉積物中的微生物群落結構,并從沉積物中篩選出高效脫氮菌群,通過對培養(yǎng)基、生長環(huán)境等因素的控制進行優(yōu)化培養(yǎng),得到脫氮菌富集液,并對混合菌液中的優(yōu)勢菌種進行測序分析。將篩選的優(yōu)勢脫氮混合菌種進行固定化,通過實驗室試驗,探究固定化微生物小球?qū)Φ啄嗟牡厝コЧ皺C理。(1)高通量測序分析河道(宜興市東社瀆港)沉積物中的微生物群落結構,結果表明：從屬于變形菌門(Proteobacteria)(61.61%)的6-變形菌綱(Deltaproteobacteria)(19.92%)、β-變形菌綱(Betaproteobacteria)(17.46%).γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria) (12.33%)是沉積物中的主要細菌類群。厚壁菌門(Firmicutes)、綠彎菌門(Chloroflexi)等細菌類群也是樣品中的主要細菌類群,與其他淡水湖泊沉積物微生物多樣性類似。在屬的水平上,檢測到的菌種序列占測序總序列的22.45%。其中,脫氮細菌占已測序列的6.17%,且異養(yǎng)硝化和好氧反硝化菌序列占總序列的1.67%。(2)以河道沉積物為初始菌種源,經(jīng)過多次富集、篩選培養(yǎng),得到的混合菌液中假單胞菌屬(Pseudomonas)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)、牦牛瘤胃菌(Proteiniclasticum)、無色細菌屬(Achromobacter)、嗜甲基菌屬(Methylobacillus)為優(yōu)勢菌群,約占細菌總量的94.43%。其中,假單胞菌屬(Pseudomonas)從屬于γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria),約占優(yōu)勢脫氮菌群的50%,是最主要的優(yōu)勢脫氮菌群。相應的培養(yǎng)條件為：碳源碳酸鈣+檸檬酸鈉,碳源濃度3/L,溫度30℃,pH=8,微量元素0.4m1/L,接種量5%。該混合菌液對總氮、氨氮的去除率分別為84.4%、84.8%。(3)以易于成球、提高活性小球質(zhì)量和保持微生物活性為目標,對已篩選出的優(yōu)勢菌群的固定化條件進行了研究,得到的優(yōu)化包埋方案為：凝膠劑中凹凸棒土、CaCO3、SiO2、PVA、海藻酸鈉濃度分別取0.6%、0.5%、3.5%、8%、0.25%～1%,其中海藻酸鈉質(zhì)量(g)/菌液體積(ml)在0.05～0.1,飽和H3B03和CaCl2為交聯(lián)劑,凝膠劑冷卻4～5小時后再加入菌液進行交聯(lián)。(4)比較了菌液、不包埋菌液的微球、包埋菌液的活性微球?qū)Φ氐娜コЧ?不包埋菌液對氮素的去除率約為10%,這是由于PVA微球有一定的吸附作用;菌液對氨氮、總氮的去除率為50.5%、49.3%:活性微球?qū)Π钡⒖偟娜コ蕿?8.13%、67.8%。同時,菌液對氮素去除作用前期效果好,而活性微球的去除作用持續(xù)時間更長�；钚晕⑶虻淖罴淹都恿繛�2.0-2.4kg/m2。研究成果為河道內(nèi)源污染治理提供了一種可供選擇的技術方法。
【關鍵詞】：河道沉積物 固定化微生物 脫氮
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X172;X52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 底泥沉積物氮素遷移研究9-11
• 1.1.1 底泥-水體氮素遷移規(guī)律9-10
• 1.1.2 底泥-水體氮素遷移影響因素10-11
• 1.1.3 氮類的危害11
• 1.2 底泥沉積物中微生物研究11-14
• 1.2.1 沉積物微生物多樣性11-12
• 1.2.2 底泥微生物作用12-14
• 1.2.3 底泥疏浚的影響14
• 1.3 河道底泥污染修復技術14-16
• 1.3.1 物理修復14-15
• 1.3.2 化學修復15
• 1.3.3 生物修復15-16
• 1.4 微生物固定化技術16-18
• 1.5 研究目的及意義18-21
• 第二章 材料與方法21-25
• 2.1 材料21-22
• 2.1.1 樣品來源21
• 2.1.2 主要試劑21-22
• 2.1.3 實驗主要儀器設備22
• 2.2 分析項目及測定方法22-25
• 2.2.1 泥樣采集22
• 2.2.2 底泥氮類分析22-23
• 2.2.3 沉積物pH值測定23
• 2.2.4 微生物菌群分析23-25
• 第三章 底泥性質(zhì)分析25-33
• 3.1 底泥理化性質(zhì)25
• 3.2 底泥微生物群落多樣性分析25-28
• 3.3 東社瀆港與其他淡水湖泊沉積物細菌多樣性比較分析28-29
• 3.4 從東社瀆港沉積物中培養(yǎng)脫氮細菌可行性分析29-32
• 3.4.1 異養(yǎng)硝化微生物相關研究30-31
• 3.4.2 好氧反硝化微生物相關研究31-32
• 3.5 本章小結32-33
• 第四章 優(yōu)勢脫氮菌群的篩選及其培養(yǎng)條件的研究33-45
• 4.1 脫氮菌群篩選方法33
• 4.1.1 菌種來源33
• 4.1.2 優(yōu)勢脫氮菌群篩選33
• 4.1.3 菌種計數(shù)33
• 4.2 混合脫氮菌群優(yōu)化培養(yǎng)方案33-39
• 4.2.1 污泥接種量的選擇33-35
• 4.2.2 碳源的選擇35-36
• 4.2.3 碳源濃度選擇36
• 4.2.4 微量元素濃度的選擇36-37
• 4.2.5 pH值的選擇37-38
• 4.2.6 溫度的選擇38-39
• 4.3 優(yōu)化培養(yǎng)基評價39-40
• 4.3.1 優(yōu)化培養(yǎng)混合細菌脫氮效果39
• 4.3.2 優(yōu)化培養(yǎng)混合細菌生長效果39-40
• 4.4 脫氮菌群擴大培養(yǎng)40-41
• 4.5 脫氮混合菌群菌種鑒定41-42
• 4.6 本章小結42-45
• 第五章 活性小球固定化方法的改進45-53
• 5.1 微生物活性小球制備45-46
• 5.1.1 凝膠劑制備45
• 5.1.2 交聯(lián)劑制備45
• 5.1.3 營養(yǎng)液配制45
• 5.1.4 固定化方法45-46
• 5.2 固定化顆粒包埋性能評價46-47
• 5.2.1 固定化顆粒質(zhì)量評價46
• 5.2.2 強度的測定46-47
• 5.2.3 PVA顆粒生物活性評價47
• 5.3 固定化方法的改進47-51
• 5.3.1 凝膠劑配比對固定化顆粒質(zhì)量的影響47-50
• 5.3.2 固定化過程對顆粒質(zhì)量的影響50
• 5.3.3 不同交聯(lián)劑對PVA顆粒生物活性影響50-51
• 5.4 本章小結51-53
• 第六章 活性微球修復底泥模擬實驗53-59
• 6.1 活性微球修復效果分析53-56
• 6.1.1 上覆水體氨氮54
• 6.1.2 上覆水體總氮54-55
• 6.1.3 底泥總氮55-56
• 6.1.4 底泥氨氮56
• 6.2 最佳投加量的確定56-57
• 6.3 本章小結57-59
• 第七章 結論和建議59-61
• 7.1 結論59-60
• 7.2 建議60-61
• 參考文獻61-69
• 致謝69

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本文編號：451501