本文選題：假單胞菌 + 反硝化作用�。� 參考：《中國礦業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：硝酸鹽與鉻作為兩種重要的工業(yè)原料在工業(yè)廢水中廣泛存在,這兩種污染物對人類和其他生命體均有毒害作用,對環(huán)境破壞巨大。利用微生物同時將硝酸鹽還原為氣態(tài)氮、將六價鉻(Cr(Ⅵ))還原為三價鉻(Cr(III))的處理技術(shù)是一種前景廣泛且低成本的環(huán)境友好技術(shù)。本論文對實驗室前期分離的一株假單胞菌LZ-4進行了同時鉻還原和反硝化機理和應用研究,得到的主要結(jié)論如下:(1)菌株LZ-4能進行有效的反硝化作用,可利用琥珀酸鈉、乙酸鈉、檸檬酸鈉和葡萄糖作為碳源,最適C/N為10,初始pH范圍為6.0-8.0,能夠處理濃度高達1000mg/L NO_3~--N。菌株LZ-4能同時還原10 mg/L Cr(Ⅵ)和500 mg/L NO_3~--N或是同時還原20mg/L Cr(Ⅵ)和200 mg/L NO_3~--N,共同處理率高于80%。(2)全基因組測序結(jié)果表明菌株LZ-4中存在反硝化與Cr(Ⅵ)還原相關(guān)基因,RT-PCR實驗結(jié)果顯示10 mg/L Cr(Ⅵ)能促進反硝化相關(guān)基因nirK(67倍)、norB(152倍)和nos Z(207.5倍)的表達。同時,硝酸鹽和Cr(Ⅵ)也能相互促進Cr(Ⅵ)和硝酸鹽還原酶活性,這種促進現(xiàn)象有利于降低Cr(Ⅵ)對反硝化作用的抑制程度。通過基因組推測的電子轉(zhuǎn)移機理顯示,反硝化過程在厭氧條件下與Cr(Ⅵ)還原過程存在直接的電子競爭而形成相互抑制,而在好氧條件下不存在直接的電子競爭。因此,菌株LZ-4在好氧條件下也能夠同時還原硝酸鹽和Cr(Ⅵ)。(3)在批式膜生物反應器中,經(jīng)聚乙烯醇-海藻酸鈉固定的LZ-4菌株能持續(xù)46天去除95%的500 mg/L NO_3~--N,80%的10 mg/L Cr(Ⅵ)和96%的5000 mg/L COD。通過固定化LZ-4菌結(jié)合活性污泥處理含Cr(Ⅵ)和硝酸鹽廢水的實驗發(fā)現(xiàn),加入固定化LZ-4菌的污泥對200 mg/L NO3--N和30 mg/L Cr(Ⅵ)的消除率一直保持在100%左右。固定化LZ-4菌使污泥對Cr(Ⅵ)消除的濃度從10mg/L提高到了30mg/L,而加入游離LZ-4菌對污泥的性能影響不明顯。同時相比于對照組,固定化LZ-4菌使污泥的生物質(zhì)濃度提高了50%左右,沉降比(SV)增加了1-2倍。而加入游離LZ-4菌降低了污泥的SV和污泥的絮凝性。(4)直接加入游離細胞不能使菌株LZ-4定植到活性污泥中,通過固定化作用可實現(xiàn)菌株LZ-4在污泥中的成功定植。16SrRNA高通量測序微生物群落結(jié)果顯示,培養(yǎng)基質(zhì)是影響污泥群落結(jié)構(gòu)變化的主要因素,在含鉻含氮廢水中培養(yǎng)35d后,污泥群落的多樣性下降。在污泥強化過程中,游離菌組對污泥群落結(jié)構(gòu)沒有明顯影響。固定化的LZ-4菌增加了污泥群落的多樣性,在綱水平上明顯改變了污泥群落結(jié)構(gòu),γ-變形菌綱和α-變形菌綱豐富度分別增加了14.264%和12.271%,而β-變形菌綱和Saprospirae豐度分別降低了26.497%和7.249%。
[Abstract]:As two important industrial raw materials, nitrate and chromium are widely used in industrial wastewater. These two pollutants are toxic to human beings and other living organisms, and cause great damage to the environment. The technology of reducing nitrate to gaseous nitrogen by microorganism and reducing hexavalent chromium (鈪，

本文編號：2028212