【摘要】：為了快速、準確地從焦化廢水活性污泥中篩選一些功能微生物和一些能激活活性污泥中的功能微生物的激活劑;同時為了探索焦化廢水活性污泥中功能微生物對廢水生物處理的強化作用。研究通過以下兩種種新途徑即PCR-DGGE作輔助篩選手段、改進后BIOLOG微平板分別對功能微生物和一些能激活活性污泥中的功能微生物的激活劑進行篩選和研究: 1.通過苯酚富集后平板分離常規(guī)篩選法和通過牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基、高氏1號固體培養(yǎng)基、完全固體培養(yǎng)基(TYG culture medium)TYG直接平板分離并通過PCR-DGGE從理論上鑒定。結(jié)果篩選到兩株A1、C1為原生境中主要功能微生物;兩株B1、D1為原生境中非主要功能微生物;5株A、B、C、D、F1為原生境中非功能微生物。后經(jīng)檢測結(jié)果表明:在活性污泥中分別投加目標功能菌A1、B1、C1、D1、E1進行強化時,系統(tǒng)內(nèi)COD為600 mg/L的焦化廢水分別經(jīng)40 h、48 h、32 h、40 h、48 h的曝氣,COD分別降至128 mg/L、160 mg/L、118 mg/L、156 mg/L、170 mg/L后穩(wěn)定。當在活性污泥中分別投加目標非功能菌F1、A、B、C、D進行強化時,焦化廢水分別經(jīng)56 h曝氣,COD分別降至218 mg/L、216 mg/L、215 mg/L、219 mg/L、217 mg/L后穩(wěn)定,該結(jié)果與對照組降解實驗結(jié)果基本一致。結(jié)果表明:活性污泥中主要功能菌的投加,對活性污泥生物處理的強化效果最為明顯;非主要功能菌的投加對廢水生物處理起強化效果不佳,不如主要功能菌對活性污泥的強化效果明顯。非功能菌的投加對廢水生物處理基本無任何強化作用。因此,通過PCR-DGGE作篩選功能微生物輔助手段是一種新的有效的篩選方法,該方法可從PCR-DGGE的圖譜上直接預(yù)先判斷出從原活性污泥生境中篩選到的微生物是否為原活性污泥生境中的功能微生物,避免常規(guī)方法篩選到的非主要功能微生物甚至非功能微生物。 2.研究通過改進后的BIOLOG微平板技術(shù)從微生物生長繁殖所須的生長因子(氨基酸,堿基)、維生素、大量元素、微量元素中進行篩選。結(jié)果篩選到6種焦化廢水活性污泥激活劑。后經(jīng)PCR-DGGE和分子進化樹對被激活劑激活后的微生物功能菌進行分析得知γ-Ami,VB12,L-Pro,DL-Ala激活劑極可能分別對活性污泥中Rhodococcus erythropolis,Alcaligenes faecalis,Uncultured Pseudomonas sp.,Pseudomonas sp.苯酚降解功能菌有激活作用;而激活劑A、L-His激活劑極可能分別對活性污泥中Micrococcus Sp.,Uncultured Bacillus sp.非苯酚降解功能菌有激活作用。結(jié)果表明:Biolog微平板篩選法簡單、方便、占用空間小、耗材少,是多種待篩選的目標物有效的高通量篩選方法。稀土鹽是焦化廢水活性污泥一特殊激活劑。研究通過PCR-DGGE,構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹,對不同劑量的稀土鹽氯化鑭(LaCl_3·3H_2O)對焦化廢水活性污泥在TYG培養(yǎng)基中生長進行分子生態(tài)學(xué)研究以及其生物多樣性分析。結(jié)果表明低劑量濃度5 mg/L和10 mg/L LaCl_3·3H_2O對焦化廢水活性污泥在TYG培養(yǎng)基中生長有一定刺激作用,生物多樣性比對照組多;高劑量濃度200 mg/L和400 mg/L LaCl_3·3H_2O對焦化廢水活性污泥在TYG培養(yǎng)基中生長有一定抑制作用,生物多樣性比對照組少。低劑量濃度5 mg/L和10 mg/L LaCl_3·3H_2O極可能刺激較有代表的微生物類群為未培養(yǎng)微生物Uncultured Pseudomonas sp.(AB076873)、Uncultured Bacillus sp.(EF072899)、Uncultured bacterium clone SR40(DQ298294)及可培養(yǎng)微生物類群bacterium rj11。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：X703
【圖文】：

圖 1-3 韶鋼焦化廢水處理工藝流程Fig. 1-3 The process flow chart of Shaogang’s coking wastewater treatment.1.4.2 A/O1/O2 工藝中微生物的菌落結(jié)構(gòu)的變化經(jīng)本課題組研究結(jié)果表明：厭氧池、好氧池 O1、好氧池 O2、的 PCR-DGGE 圖譜最復(fù)雜（如圖 1-4），從圖譜上可觀察到 16 條可見條帶圖譜；生物多樣性指數(shù)分別為 1.16和 1.1（圖 1-5）,這表明這兩個操作單元內(nèi)微生物種類很多。同時五條較具代表性的條帶 A、B、C、D、E 測序結(jié)果分別和 Cellulosimicrobium sp. (Accession # DQ352140),Rhodococcus erythropolis PG-03 (Accession # EF443054), Alcaligenes faecalis (Accession #AF287277), uncultured Pseudomonas sp. (Accession # AB076873) and Sphingomonaspaucimobilis (Accession # AY212803) 16S rDNA 的 V3 區(qū)同源性為 100%，同時它們在進化樹上的發(fā)育位置接近（圖 1-6）。

華南理工大學(xué)博士論文圖.1-4 調(diào)節(jié)池、厭氧池、好氧池 O1、好氧池 O2、沉淀池的活性污泥 PCR-DGGE 圖譜Fig.1-4 The banding patterns produced by the PCR-DGGE fingerprint analysis of samples collected fromdifferent locations of the pre-treatment tank, A tank, O1 tank, O2 tank, Sedimentation tank, at the sametime. Lanes 1-2: the pre-treatment tank samples; Lanes 3-4: A tank sample; Lanes 5-6: O1 tank sample;Lanes 7-8: O2 tank sample; Lanes 9-10: sedimentation tank sample圖.1-5 A/O/O 工藝中不同工段的生物多樣性指數(shù)Fig

圖.1-4 調(diào)節(jié)池、厭氧池、好氧池 O1、好氧池 O2、沉淀池的活性污泥 PCR-DGGE 圖譜nding patterns produced by the PCR-DGGE fingerprint analysis of samplns of the pre-treatment tank, A tank, O1 tank, O2 tank, Sedimentation : the pre-treatment tank samples; Lanes 3-4: A tank sample; Lanes 5-6:ank sample; Lanes 9-10: sedimentation tank sample

【參考文獻】

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本文編號：2760955