水體富營養(yǎng)化是全球十大環(huán)境問題之一。氮磷尤其是磷的輸入是引起水體富營養(yǎng)化的關鍵因素。城鎮(zhèn)生活污水的排放是水體磷污染的主要來源之一。為解決磷污染所帶來的危害，在污水進入水體前進行有效處理，降低排放污水的磷濃度十分必要。目前世界各地大規(guī)模污水處理廠主要采用強化生物除磷工藝（EBPR），EBPR工藝具有污泥產生量少、不使用化學物質和運行經濟等特征。在EBPR系統(tǒng)中聚磷菌在磷的去除中起著至關重要的作用。但迄今為止，人們僅分離到Acinetobacter species、Microlunatus phosphorus Lampropedia spp．、Pseudomonas spp．等屬的為數(shù)不多的PABs，而且這些菌純培養(yǎng)時很少能表現(xiàn)出EBPR系統(tǒng)典型聚磷菌的厭氧特征，有關聚磷菌的工程化應用尚無報道；同時，由于微生物學家和工程專家結合不緊密，加之EBPR系統(tǒng)本身的復雜性，對EBPR的微生物學機理和分子機理了解不多，導致EBPR的穩(wěn)定運行難以控制和整個生物聚磷研究進展不快。為此，加大聚磷菌的篩選力度，對聚磷菌的聚磷特性和聚磷關鍵基因，對聚磷菌的工程化應用進行研究十分必重要。本文以高效聚磷菌聚磷機... 

【文章來源】：南京農業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號與縮略語
第一章 文獻綜述
    第一節(jié) 水體富營養(yǎng)化和污水除磷技術概述
        1. 氮、磷循環(huán)與水體富營養(yǎng)化
            1.1 自然界中氮、磷的循環(huán)及水體中氮、磷的來源
            1.2 水體富營養(yǎng)化及其危害
            1.3 富營養(yǎng)化的主要控制參數(shù)
            1.4 控制磷污染的主要對策
        2. 我國水環(huán)境的富營養(yǎng)化狀況
            2.1 全國主要湖泊水體富營養(yǎng)化狀況
            2.2 沿海省份的赤潮發(fā)生情況及特點
            2.3 全國主要河流的水質狀況
            2.4 全國城市生活污水的排放和處理現(xiàn)狀
        3. 污水除磷技術概述
            3.1 化學除磷工藝
            3.2 污水生物除磷工藝
            3.3 影響污水生物除磷的參數(shù)
    第二節(jié) 強化生物除磷（EBPR）原理及其微生物學研究進展
        1. 強化生物除磷的原理
        2. EBPR系統(tǒng)中的聚磷菌
            2.1 利用可培養(yǎng)的方法分離鑒定的聚磷菌
            2.2 利用不依賴培養(yǎng)的分子生物學方法描述EBPR的群落結構組成
        3. EBPR的生物化學
            3.1 以乙酸作為唯一底物的代謝
            3.2 以其它有機物作為底物的代謝
        4. poly-P貯存物的特征和作用
        5. EBPR的結構和功能的關系
            5.1 利用DAPI染色來指明PAO的身份
            5.2 利用FISH／染色法和FISH／MAR技術來表明PAO的身份
            5.3 利用差速離心法描述聚磷菌的特性
        6. 影響EBPR穩(wěn)定運行的因素
            6.1 進水中底物成分對EBPR的影響
            6.2 聚磷菌與非聚磷菌的競爭對EBPR的影響
            6.3 pH值對EBPR的影響
            6.4 好氧曝氣對EBPR的影響
            6.5 厭氧生境對EBPR的影響
            6.6 污泥齡（SRT）對EBPR的影響
        7. 影響生物除磷研究進展的主要原因
    第三節(jié) 聚磷相關基因研究進展
        1. 基因克隆的方法進展
            1.1 根據(jù)已知序列克隆基因
            1.2 新基因的克隆方法
        2. 與poly-P合成相關的ppk和ppx基因研究進展
            2.1 Pseudomonas aeruginosa 8830的ppk和ppx的克隆和表達
            2.2 菌株Serratia marcescens的ppk基因的克隆
            2.3 菌株Acinetobacter baumannii 252 ppk基因的表達調控
            2.4 Aoinetobacter sp.ADP1 ppk基因的克隆、表達和磷酸鹽饑餓誘導
            2.5 EBPR活性污泥中混合菌ppk基因的克隆
        3. GFP標記菌株的研究進展
            3.1 概述
            3.2 國內外用GFP標記微生物進行生態(tài)學研究的進展狀況
    第四節(jié).選題依據(jù)及研究內容
        1. 選題依據(jù)及意義
            1.1 強化生物除磷研究中的問題
            1.2 未來研究的方向
        2. 本研究工作思路
        3. 主要研究內容
第二章 高效聚磷菌的篩選及生物學特性
    1. 材料與方法
        1.1 培養(yǎng)基
        1.2 供試土樣和污泥樣品
        1.3 高效聚磷菌的分離和篩選
        1.4 高效聚磷菌的生理生化鑒定
        1.5 高效聚磷菌的16S rDNA序列的測定
        1.6 菌體生長曲線
        1.7 菌體最適生長條件的研究
    2. 結果與分析
        2.1 高效聚磷菌株的分離和篩選
        2.2 高效聚磷菌GM1和GM6的生理生化鑒定
        2.3 GM1和GM6的生長曲線
        2.4 培養(yǎng)基起始pH對GM1和GM6生長的影響
        2.5 溫度對GM1和GM6生長的影響
        2.6 通氣量對GM1和GM6的生長的影響
    3. 討論
第三章 GM1和GM6的聚磷特性
    1. 材料與方法
        1.1 材料
        1.2 方法
    2. 結果與分析
        2.1 培養(yǎng)基起始pH對GM1和GM6聚磷能力的影響
        2.2 裝液量對GM1和GM6除磷能力的影響
        2.3 溫度對GM1和GM6除磷能力的影響
        2.4 GM1、GM6純培養(yǎng)的聚磷能力
        2.5 好氧培養(yǎng)時乙酸濃度與PHB／VSS的關系
        2.6 GM1、GM6厭氧乙酸濃度與PHB貯藏及磷釋放的關系
        2.7 厭氧培養(yǎng)時乙酸吸收和磷釋放的關系
    3. 討論
第四章 Pseudomonas putida GM6 ppk基因的克隆及表達
    1. 材料與方法
        1.1 材料
        1.2 方法
        1.3 ppk部分基因序列片段PCR擴增
        1.4 SEFA-PCR擴增片段上下游序列
        1.5 序列測定分析和同源性比較
        1.6 ppk基因的表達
    2.結果與分析
        2.1 PPk部分序列片段的獲得
        2.2 PPk部分基因片段上下游序列片段的克隆
        2.3 PPk基因序列分析
        2.4 ppk基因在菌株E.coli BL21中的表達
    3. 討論
第五章 高效聚磷菌GM6在活性污泥中定殖及其應用研究
    1. 材料與方法
        1.1 菌株與質粒
        1.2 培養(yǎng)基與菌株生長條件
        1.3 抗生素濃度
        1.4 試劑和酶
        1.5 污水處理試驗設置
        1.6 高效聚磷菌株GM6的抗性試驗
        1.7 gfp基因標記菌株GMTR、GMBR的構建
        1.8 GMTR、GMBR熒光檢測方法
        1.9 含gfp質粒的遺傳穩(wěn)定性試驗
        1.10 GMTR、GMBR的生長曲線的制作
        1.11 GMTR投菌試驗
        1.12 高效聚磷菌GM6的工程化應用
        1.13 分析方法
    2. 結果與分析
        2.1 標記菌株的構建
        2.2 GMTR強化污泥除磷效果
        2.3 高效聚磷菌GM6的工程化應用結果
    3. 討論
第六章 影響EBPR系統(tǒng)生物除磷的主要因素
    1. 材料與方法
        1.1 試驗裝置及污水組份
        1.2 進水乙酸比例對EBPR系統(tǒng)厭氧釋磷的影響
        1.3 厭氧攪拌強度對EBPR系統(tǒng)除磷效率的影響
        1.4 進水pH對EBPR系統(tǒng)除磷效率的影響
        1.5 好氧曝氣強度對系統(tǒng)除磷效果的影響
        1.6 污泥停留時間對EBPR系統(tǒng)除磷效率的影響
    2. 結果與分析
        2.1 進水中乙酸比例對厭氧釋磷的影響
        2.2 厭氧段攪拌強度對厭氧釋磷的影響
        2.3 進水pH對EBPR系統(tǒng)除磷效果的影響
        2.4 好氧段溶解氧濃度對除磷效率的影響
        2.5 污泥泥齡對除磷系統(tǒng)運行效率的影響
    3. 討論
第七章 全文總結及建議
    1. 全文總結
        1.1 聚磷菌的分離鑒定及其生物學特性
        1.2 GM1和GM6的聚磷特性
        1.3 GM6（Pseudomonas putida）ppk的克隆及表達
        1.4 GM6（Pseudomonas putida）在活性污泥中的定殖及其應用
        1.5 影響EBPR系統(tǒng)生物除磷的主要因素
    2. 本文創(chuàng)新點
    3. 建議
附錄
附表
致謝
發(fā)表文章及專利申報情況



本文編號：3116269