有毒有機物的厭氧降解具有能耗低、效率高、無二次污染等優(yōu)點，本課題針對兩類常見的有毒有機污染物氯酚((2-monochlorophenol，簡稱2-氯酚；4-monochlorophenol，簡稱4-氯酚；2，4-dichlorophenol，簡稱2，4-二氯酚)／硝基苯進行厭氧降解，并對這些厭氧體系中微生物種群結(jié)構(gòu)進行研究。通過顆粒污泥樣品DNA提取、特異性引物的PCR擴增、DGGE分析，自制感受態(tài)細胞進行連接轉(zhuǎn)化、陽性克隆子測序、序列分析歸納，特異性熒光探針結(jié)合、流式細胞計數(shù)等方法，分別對2-氯酚、4-氯酚、2，4-二氯酚／硝基苯厭氧降解體系中的細菌、古菌、硫酸還原菌、各種產(chǎn)甲烷菌等微生物種群分布進行分析。結(jié)果證實，通過以上方法可以有效的對有毒有機物厭氧降解體系中特定的微生物群落組成進行分析。 厭氧顆粒污泥經(jīng)過2-CP馴化后，檢出的古細菌類型由馴化前的17種增加到23種；經(jīng)過4-CP馴化后，檢出的古細菌類型由馴化前的17種增加到19種。有9種古細菌只在降解2-CP的厭氧污泥中被檢出，在接種污泥和降解4-CP厭氧污泥中均未被檢出，說明這些古細菌更易于適應2-CP的馴化，而不適應4-CP...

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【學位級別】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)
        1.1.1 氯酚/硝基苯的性質(zhì)
        1.1.2 氯酚/硝基苯類化合物的降解途徑
        1.1.3 氯酚/硝基苯類化合物的生物處理技術(shù)
        1.1.4 降解氯酚/硝基苯的微生物研究進展
    1.2 現(xiàn)代生物學技術(shù)及其在環(huán)境領(lǐng)域中的應用
        1.2.1 16S rDNA/18S rDNA在系統(tǒng)進化研究中的應用
        1.2.2 厭氧微生物
        1.2.3 本課題的技術(shù)路線
        1.2.4 實驗技術(shù)存在的偏差
    1.3 課題研究的意義和內(nèi)容
第2章 實驗材料與分析方法
    2.1 厭氧工藝裝置及實驗方法
        2.1.1 污泥馴化裝置
        2.1.2 搖瓶實驗裝置
        2.1.3 氯酚/硝基苯厭氧降解污泥的馴化
        2.1.4 搖瓶實驗方法設(shè)計
        2.1.5 實驗設(shè)備和試劑
    2.2 常規(guī)指標分析方法
        2.2.1 有機物濃度的分析方法
        2.2.2 進出水溶解性COD
        2.2.3 重量法分析MLSS和MLVSS
第3章 微生物種群結(jié)構(gòu)分析方法
    3.1 厭氧顆粒污泥DNA提取
        3.1.1 厭氧污泥樣品細菌基因組DNA的提取
        3.1.2 厭氧顆粒污泥中真菌DNA的提取
    3.2 PCR擴增
        3.2.1 細菌16S rDNA的PCR擴增及純化
        3.2.2 真菌18S rRNA的PCR擴增
    3.3 16S rDNA/18S rDNA的DGGE分析
    3.4 降解2-CP厭氧微生物的培養(yǎng)及其種群結(jié)構(gòu)分析
    3.5 克隆和測序
        3.5.1 E.coli DH5a感受態(tài)細胞的制備
        3.5.2 T-vector(T載體)制作方法
        3.5.3 商品化的pMD19-T Vector
        3.5.4 克隆實驗操作
    3.6 流式細胞法對微生物種群的定量分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 氯酚類有機物厭氧降解體系中微生物種群結(jié)構(gòu)分析
    4.1 降解2-CP和4-CP的厭氧顆粒污泥中微生物種群結(jié)構(gòu)分布
        4.1.1 2-CP/4-CP厭氧降解系統(tǒng)中微生物多樣性比較
        4.1.2 2-CP馴化前后酸桿菌的多樣性分析
    4.2 降解2,4-DCP的厭氧顆粒污泥古細菌種群結(jié)構(gòu)分布
        4.2.1 降解2,4-DCP的反應裝置
        4.2.2 降解2,4-DCP的厭氧顆粒污泥的馴化及樣品采集
        4.2.3 降解2,4-DCP厭氧顆粒污泥中微生物種群結(jié)構(gòu)分析
    4.3 用FCM對氯酚類物質(zhì)厭氧降解系統(tǒng)中微生物種群的初步定量
    4.4 本章小結(jié)
第5章 硝基苯厭氧降解微生物種群結(jié)構(gòu)研究
    5.1 反應設(shè)計
    5.2 硝基苯厭氧降解微生物種群分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 處理城市污水的厭氧污泥微生物種群結(jié)構(gòu)分析
    6.1 實驗裝置
    6.2 OCAR厭氧顆粒污泥微生物種群分布
        6.2.1 基于16S rDNA克隆法分析OCAR厭氧顆粒污泥中古菌的分布
        6.2.2 應用FCM定量分析OCAR中厭氧顆粒污泥微生物種群分布
    6.3 本章小結(jié)
第7章 金屬離子對2-氯酚厭氧降解體系微生物種群分布的影響
    7.1 實驗設(shè)計及分析方法
        7.1.1 沖擊及恢復性馴化實驗方法
        7.1.2 運用PCR-DGGE分析金屬離子沖擊對細菌種群結(jié)構(gòu)的影響
        7.1.3 運用克隆技術(shù)分析金屬離子沖擊對古細菌多樣性的影響
        7.1.4 運用FCM技術(shù)定量分析金屬離子沖擊后微生物種群結(jié)構(gòu)的分布
    7.2 Cu²⁺沖擊對2-CP厭氧降解系統(tǒng)中微生物種群結(jié)構(gòu)的影響
        7.2.1 Cu²⁺沖擊對厭氧系統(tǒng)細菌種群結(jié)構(gòu)的影響
        7.2.2 Cu²⁺沖擊對厭氧系統(tǒng)古菌多樣性的影響
        7.2.3 Cu²⁺沖擊對厭氧系統(tǒng)微生物種群分布影響的定量分析
    7.3 Cd²⁺沖擊對2-CP厭氧降解系統(tǒng)中微生物種群結(jié)構(gòu)的影響
        7.3.1 Cd²⁺沖擊對厭氧系統(tǒng)細菌種群結(jié)構(gòu)的影響
        7.3.2 Cd²⁺沖擊對厭氧系統(tǒng)古菌多樣性的影響
        7.3.3 Cd²⁺沖擊對厭氧系統(tǒng)微生物種群分布影響的定量分析
    7.4 Ni²⁺沖擊對2-CP厭氧降解系統(tǒng)中微生物種群結(jié)構(gòu)的影響
        7.4.1 Ni²⁺沖擊對厭氧系統(tǒng)細菌種群結(jié)構(gòu)的影響
        7.4.2 Ni²⁺沖擊對厭氧系統(tǒng)古菌多樣性的影響
        7.4.3 Ni²⁺沖擊對厭氧系統(tǒng)微生物種群分布影響的定量分析
    7.5 金屬離子沖擊對2-CP厭氧降解系統(tǒng)影響的比較
        7.5.1 金屬離子沖擊對2-CP厭氧降解影響的比較
        7.5.2 金屬離子沖擊對厭氧系統(tǒng)細菌種群分布影響的比較
        7.5.3 金屬離子沖擊對厭氧系統(tǒng)古菌多樣性影響的比較
        7.5.4 金屬離子沖擊對厭氧系統(tǒng)微生物種群分布影響比較
    7.6 本章小結(jié)
第8章 幾種厭氧體系中微生物種群結(jié)構(gòu)分布比較
第9章 結(jié)論與建議
    9.1 結(jié)論
    9.2 建議
致謝
參考文獻
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果



本文編號：3774944