青霉素菌渣是青霉素在發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的一種廢渣。雖然青霉素菌渣富含有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素,但是由于其殘留微量青霉素,在資源化利用過(guò)程中具有引起耐藥菌的潛在風(fēng)險(xiǎn)。本文針對(duì)青霉素菌渣尚無(wú)安全處理處置途徑以及危險(xiǎn)性質(zhì)評(píng)估方法等問(wèn)題,研究了一種熱水解法制備青霉素菌渣肥的工藝。然后對(duì)菌渣肥施入土壤的環(huán)境行為進(jìn)行安全性分析,分別從土壤理化性質(zhì)、土壤微生物性質(zhì)、抗性基因以及作物生長(zhǎng)等方面研究菌渣肥產(chǎn)生的影響,以期為青霉素菌渣的肥料化利用奠定基礎(chǔ)。采用熱水解工藝去除了菌渣中青霉素G殘留,制備了青霉素菌渣肥原料,再經(jīng)過(guò)烘干制成菌渣肥。結(jié)果發(fā)現(xiàn),菌渣中青霉素G的降解規(guī)律符合擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,溫度越高,降解速度越快,當(dāng)溫度為100℃時(shí),半衰期t_1/2=20.8min。然后利用LC/MS/MS在負(fù)離子模式下掃描,定性分析青霉素G的水熱降解途徑,發(fā)現(xiàn)主要存在2種降解產(chǎn)物物質(zhì)峰,m/z為307和351,分別為脫羧青霉噻唑酸和青霉噻唑酸。再對(duì)菌渣肥肥料性質(zhì)和安全性進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)其肥料性質(zhì)符合有機(jī)肥農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),且安全性提高,青霉素G含量減少了99%,菌渣肥與菌渣中雖然都檢出β-內(nèi)酰胺... 

【文章頁(yè)數(shù)】：148 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景和來(lái)源
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題來(lái)源
    1.2 青霉素G概述
        1.2.1 青霉素G
        1.2.2 青霉素G降解途徑
        1.2.3 青霉素G藥物殘留危害
    1.3 青霉素菌渣概述
        1.3.1 青霉素菌渣的產(chǎn)生
        1.3.2 青霉素菌渣的危害
        1.3.3 青霉素菌渣處理現(xiàn)狀及問(wèn)題
        1.3.4 青霉素菌渣資源化途徑
    1.4 抗性基因
        1.4.1 抗性基因概述
        1.4.2 抗性機(jī)制
        1.4.3 抗性基因的研究進(jìn)展
    1.5 含抗生素有機(jī)肥對(duì)土壤和作物的影響
        1.5.1 農(nóng)田土壤抗生素的來(lái)源
        1.5.2 有機(jī)肥源抗生素在土壤中的行為
        1.5.3 含抗生素有機(jī)肥對(duì)土壤酶活性的影響
        1.5.4 含抗生素有機(jī)肥對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
        1.5.5 含抗生素有機(jī)肥對(duì)作物生長(zhǎng)的影響
    1.6 研究目的、意義及內(nèi)容
        1.6.1 研究目的和意義
        1.6.3 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與化學(xué)試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑
    2.2 分析方法
        2.2.1 青霉素G的檢測(cè)
        2.2.2 理化指標(biāo)的檢測(cè)
        2.2.3 微生物指標(biāo)的檢測(cè)
        2.2.4 抗性基因(ARGs)的檢測(cè)
        2.2.5 作物相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)
        2.2.6 主成分分析與數(shù)據(jù)處理
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 溫度對(duì)青霉素G降解效果的影響
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)
        2.3.3 大棚施肥試驗(yàn)
第3章 熱水解法降解菌渣中青霉素G及制備菌渣肥
    3.1 引言
    3.2 青霉素菌渣肥的制備
        3.2.1 溫度對(duì)青霉素G降解效果的影響
        3.2.2 熱水解法降解菌渣中青霉素G的動(dòng)力學(xué)研究
        3.2.3 青霉素菌渣肥的制備與肥料性質(zhì)
    3.3 青霉素G在熱水解法中的降解途徑分析
    3.4 青霉素菌渣肥的風(fēng)險(xiǎn)因素分析
        3.4.1 重金屬含量
        3.4.2 青霉素G與降解產(chǎn)物含量
        3.4.3 抗性基因(ARGs)含量
    3.5 本章小結(jié)
第4章 菌渣與菌渣肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響
    4.1 引言
    4.2 對(duì)土壤常規(guī)理化性質(zhì)的影響
        4.2.1 對(duì)土壤溫度的影響
        4.2.2 對(duì)土壤pH值的影響
        4.2.3 對(duì)土壤含鹽量(電導(dǎo)率)的影響
    4.3 菌渣與菌渣肥中有機(jī)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及其影響
        4.3.1 青霉素G在土壤中的降解
        4.3.2 有機(jī)質(zhì)在土壤中的降解
        4.3.3 氮素在土壤中的轉(zhuǎn)化
        4.3.4 對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)的影響
    4.4 菌渣與菌渣肥中水溶性有機(jī)物在土壤中的演變規(guī)律
        4.4.1 水溶性指標(biāo)
        4.4.2 水溶性有機(jī)物三維熒光光譜(EEM)特征
        4.4.3 水溶性有機(jī)物熒光組分定量分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 菌渣與菌渣肥對(duì)土壤微生物及抗性基因的影響
    5.1 引言
    5.2 菌渣與菌渣肥對(duì)土壤微生物量的影響
        5.2.1 細(xì)菌的數(shù)量變化
        5.2.2 真菌的數(shù)量變化
        5.2.3 放線菌的數(shù)量變化
    5.3 菌渣與菌渣肥對(duì)土壤微生物群落組成結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.1 OTUs分析及物種注釋
        5.3.2 菌渣肥組內(nèi)多樣性分析
        5.3.3 菌渣與菌渣肥組間多樣性分析
        5.3.4 多樣品比較分析(PCA)
    5.4 菌渣與菌渣肥對(duì)土壤微生物抗性基因的影響
        5.4.1 抗性基因的陽(yáng)性率
        5.4.2 抗性基因的種類和絕對(duì)豐度
        5.4.3 抗性基因的擴(kuò)增與衰減
    5.5 本章小結(jié)
第6章 菌渣肥對(duì)大棚土壤和作物生長(zhǎng)的影響
    6.1 引言
    6.2 施菌渣肥對(duì)大棚土壤的影響
        6.2.1 對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響
        6.2.2 對(duì)土壤微生物量的影響
        6.2.3 對(duì)土壤酶活性的影響
    6.3 施菌渣肥對(duì)大棚作物生長(zhǎng)的影響
        6.3.1 對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)的影響
        6.3.2 對(duì)植物氧化應(yīng)激反應(yīng)(SOD、CAT、POD、APX)及脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)(MDA)的影響
        6.3.3 對(duì)株高和產(chǎn)量的影響
    6.4 主成分分析與最佳施肥量
    6.5 菌渣肥的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[8]表面活性劑對(duì)堆肥過(guò)程中微生物胞外酶的作用及其機(jī)理研究[D]. 時(shí)進(jìn)鋼.湖南大學(xué) 2007

碩士論文
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[2]青霉素菌渣肥對(duì)土壤環(huán)境和西紅柿生長(zhǎng)的影響研究[D]. 段子恒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]青霉素菌渣堆肥工藝及青霉素抗性基因的分布影響研究[D]. 趙娟.東南大學(xué) 2016
[4]利用PCR-DGGE技術(shù)分析病死豬堆肥過(guò)程中的微生物群落結(jié)構(gòu)和種類特征[D]. 李曉峰.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]菌渣對(duì)廢水中Pb（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）吸附性能的研究[D]. 米靜靜.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[6]基于16S rRNA和宏基因組高通量測(cè)序的微生物多樣性研究[D]. 李俊鋒.清華大學(xué) 2015
[7]青霉素菌渣混合堆肥過(guò)程生物特性分析[D]. 楊蓮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[8]灌區(qū)包氣帶土壤中氮素轉(zhuǎn)化的影響因素研究[D]. 徐景景.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
[9]頭孢菌素菌渣厭氧消化處理技術(shù)研究[D]. 尹青.河北科技大學(xué) 2014
[10]青霉素菌渣制取飼料酵母與酵母膏的工藝研究[D]. 王冰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



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