微生物脫氮一直被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)且高效的脫氮技術(shù)，其脫氮過程及脫氮機(jī)理的研究也成為現(xiàn)階段水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。近年來，人工濕地的應(yīng)用逐漸廣泛，其內(nèi)部氮轉(zhuǎn)化過程的研究已深入至分子水平，但冬季低溫地區(qū)的應(yīng)用仍受限制，且缺少對氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因全面和系統(tǒng)的定量研究。 本文考察了以氨氮（NH4+-N）為氮源在不同低溫條件下人工濕地的脫氮效率，采用了Q-PCR等分子生物學(xué)技術(shù)定量分析了人工濕地在低溫條件下內(nèi)部氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的演化規(guī)律和沿程分布。通過對出水水質(zhì)指標(biāo)檢測和對氮轉(zhuǎn)化功能基因的定量分析，得到以下結(jié)論： （1）不同的低溫條件（4℃、8℃、12℃）對人工濕地系統(tǒng)中氨氮的去除影響不大。三個(gè)系統(tǒng)的氨氮去除率都很高，均在90%以上。在4℃的低溫條件下，氨氮的出水濃度顯得更加穩(wěn)定。隨系統(tǒng)溫度升高，出水中氨氮濃度有降低趨勢。 （2）厭氧氨氧化菌是低溫條件下氨氧化過程中的優(yōu)勢菌群。AMX基因的絕對豐度在三個(gè)系統(tǒng)的氮轉(zhuǎn)化基因中占有很大優(yōu)勢。特別是在4℃低溫條件下中，AMX基因的相對豐富度一度成為系統(tǒng)運(yùn)行全程中沿層最高的，80cm層甚至達(dá)到最高的80.5%。而norA基因（好氧氨氧化菌的功能基因）的相對...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 我國水環(huán)境現(xiàn)狀
        1.1.1 氮素的存在形態(tài)
        1.1.2 水體中氮素的來源
        1.1.3 水體氮素污染的危害
    1.2 污水脫氮處理技術(shù)
        1.2.1 物理化學(xué)法
        1.2.2 生物法
    1.3 人工濕地
        1.3.1 人工濕地技術(shù)發(fā)展概況
        1.3.2 人工濕地的脫氮機(jī)理
    1.4 人工濕地微生物氮轉(zhuǎn)化分子機(jī)制
        1.4.1 系統(tǒng)中氮轉(zhuǎn)化過程及其關(guān)鍵功能基因
        1.4.2 關(guān)鍵酶及其功能基因的研究進(jìn)展
    1.5 研究目的和內(nèi)容
    1.6 技術(shù)路線
    1.7 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
第2章 材料與方法
    2.1 儀器及試劑
    2.2 人工濕地系統(tǒng)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
        2.2.3 人工濕地系統(tǒng)啟動(dòng)和運(yùn)行條件
    2.3 水質(zhì)分析和測定方法
    2.4 微生物處理和測定方法
        2.4.1 生物膜樣品預(yù)處理
        2.4.2 生物樣總 DNA 提取
        2.4.3 質(zhì)粒標(biāo)準(zhǔn)品的制作
        2.4.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線制作
        2.4.5 熒光定量 PCR
    2.5 生物群落的生態(tài)特性分析
        2.5.1 生態(tài)聯(lián)結(jié)性分析
        2.5.2 多樣性分析
第3章 4℃時(shí)人工濕地系統(tǒng)的氮轉(zhuǎn)化分子機(jī)制
    3.1 水質(zhì)指標(biāo)分析
        3.1.1 COD、NH4
+-N 和 TN 的去除率
        3.1.2 TN、NH4
+-N、NO3
--N 和 NO2
--N 的轉(zhuǎn)化(累計(jì))效率
    3.2 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的演化規(guī)律
    3.3 沿程氮轉(zhuǎn)化過程和脫氮途徑
        3.3.1 三氮沿程轉(zhuǎn)化與分布
        3.3.2 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程分布規(guī)律
        3.3.3 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程多樣性
        3.3.4 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程生態(tài)聯(lián)結(jié)性
        3.3.5 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程相對豐富的度
        3.3.6 沿程的氮轉(zhuǎn)化過程和脫氮途徑
第4章 8℃時(shí)人工濕地系統(tǒng)的氮轉(zhuǎn)化分子機(jī)制
    4.1 水質(zhì)指標(biāo)分析
        4.1.1 COD、NH4
+-N 和 TN 的去除率
        4.1.2 TN、NH4
+-N、NO3
--N 和 NO2
--N 的轉(zhuǎn)化(累計(jì))效率
    4.2 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的演化規(guī)律
    4.3 沿程氮轉(zhuǎn)化過程和脫氮途徑
        4.3.1 三氮沿程轉(zhuǎn)化與分布
        4.3.2 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程分布規(guī)律
        4.3.3 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程多樣性
        4.3.4 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程生態(tài)聯(lián)結(jié)性
        4.3.5 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程相對豐富的度
        4.3.6 沿程的氮轉(zhuǎn)化過程和脫氮途徑
第5章 12℃時(shí)人工濕地系統(tǒng)的氮轉(zhuǎn)化分子機(jī)制
    5.1 水質(zhì)指標(biāo)分析
        5.1.1 COD、NH4
+-N 和 TN 的去除率
        5.1.2 TN、NH4
+-N、NO3
--N 和 NO2
--N 的轉(zhuǎn)化(累計(jì))效率
    5.2 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的演化規(guī)律
    5.3 沿程氮轉(zhuǎn)化過程和脫氮途徑
        5.3.1 三氮沿程轉(zhuǎn)化與分布
        5.3.2 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程分布規(guī)律
        5.3.3 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程多樣性
        5.3.4 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程生態(tài)聯(lián)結(jié)性
        5.3.5 氮轉(zhuǎn)化菌群和功能基因的沿程相對豐富的度
        5.3.6 沿程的氮轉(zhuǎn)化過程和脫氮途徑
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的文章
致謝



本文編號：3833573

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