本文關(guān)鍵詞：降解有機(jī)質(zhì)芽胞桿菌的篩選及其凈化模擬污染水體的特性

  更多相關(guān)文章： 養(yǎng)殖環(huán)境 有機(jī)質(zhì) 芽胞桿菌 生態(tài)模型

【摘要】：有機(jī)質(zhì)積累是引起養(yǎng)殖水體自身污染和生態(tài)失衡的重要原因,其中泥-水界面等環(huán)境的高有機(jī)負(fù)荷問題尤為嚴(yán)重。有效的降解有機(jī)質(zhì),平衡養(yǎng)殖環(huán)境的微生態(tài),是解決養(yǎng)殖水體自身污染問題的關(guān)鍵之一。眾多益生微生物可有效降解去除養(yǎng)殖水體有機(jī)質(zhì)等污染物,其中芽胞桿菌是一類酶系豐富、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)并具有生防功能的降解微生物,其可以有效降解有機(jī)質(zhì)并轉(zhuǎn)化吸收氨氮等無機(jī)污染物,已廣泛應(yīng)用于污染養(yǎng)殖水體的修復(fù)。本文主要在以下幾方面開展工作:1.篩選針對性強(qiáng)、生長代謝快的微生態(tài)制劑菌株資源一直是相關(guān)研究熱點。目前,由養(yǎng)殖水體已篩選到大量土著益生菌,但是水體內(nèi)的微生物由于長期適應(yīng)缺氧等惡劣環(huán)境而導(dǎo)致其生長代謝較慢,難以滿足實際需要。本文通過對蝦餌料浸出液反復(fù)馴化,以酪素平板、淀粉平板和對蝦餌料平板篩選出三株可針對性降解養(yǎng)殖環(huán)境高蛋白有機(jī)質(zhì)的枯草芽胞桿菌(ZY1-9、ZY2-6和ZY3-4);并檢測了三株菌的異養(yǎng)硝化-好氧反硝化性能,結(jié)果表明菌株ZY2-6的脫氮能力最佳,其分別以100 mg/L初始濃度的氨氮、亞硝氮和硝氮為唯一氮源生長過程中,20h氨氮去除率達(dá)到100%,76h亞硝態(tài)氮去除率達(dá)到38.35%,72h硝態(tài)氮去除率達(dá)到51.50%。2.科學(xué)、合理的評價菌株的降解性能是其實際應(yīng)用于養(yǎng)殖環(huán)境修復(fù)的前提。已有研究大多以葡萄糖等易于降解的小分子有機(jī)物來模擬污染養(yǎng)殖水體或者在低有機(jī)負(fù)荷體系中評測菌株的降解能力,這與實際養(yǎng)殖環(huán)境具有較大差距。此外,環(huán)境因素交互作用及補(bǔ)充碳源對微生物凈化高有機(jī)負(fù)荷養(yǎng)殖環(huán)境的影響鮮有報道。因此,本文在以對蝦餌料浸出液模擬高有機(jī)負(fù)荷養(yǎng)殖環(huán)境的體系中,探究了環(huán)境溫度、鹽度及pH對菌株ZY2-6凈化水體的影響,結(jié)果表明在環(huán)境pH為5.5~8.5、鹽度為0%~3.5%、溫度為16℃~46℃的范圍內(nèi),ZY2-6對有機(jī)質(zhì)和無機(jī)氮均有良好的降解能力;探究了可溶淀粉(SS)、紅糖(BS)、蔗糖(S)和甘蔗渣粉(B)四種碳源在0.05%、0.15%、0.25%的不同添加水平下對ZY2-6凈化水體的影響,結(jié)果表明外加碳源有利于穩(wěn)定菌體生長,促進(jìn)水體凈化,其中紅糖添加水平為0.15%時,化學(xué)需氧量(COD)和總氮(TN)的48h去除率分別為55.74%和29.40%;探究了微生物凈化污染養(yǎng)殖水體過程中主要參與因素與主要污染物去除的對應(yīng)關(guān)系,結(jié)果表明蛋白去除主要受作用時間的影響,COD去除主要受微生物濃度影響,TN去除主要受氨氮積累量影響,生物量主要受餌料殘留量影響。3.無論是實驗室模擬養(yǎng)殖水體凈化還是野外養(yǎng)殖環(huán)境修復(fù)研究,對于微生物等修復(fù)物質(zhì)凈化養(yǎng)殖水體的效用,往往以無機(jī)氮、磷酸鹽、溶氧等少方面指標(biāo)來評價,對于其整體生態(tài)效應(yīng)的認(rèn)識不夠深入,且關(guān)于微生物修復(fù)泥-水界面這類高有機(jī)負(fù)荷養(yǎng)殖環(huán)境的研究亦是匱乏。本文取對蝦養(yǎng)殖池塘廢水和沉積物,構(gòu)建室內(nèi)模擬污染養(yǎng)殖環(huán)境,系統(tǒng)探究了芽胞桿菌、增氧劑、生石灰、硫酸銅、紅糖、甘蔗渣、沸石粉等修復(fù)物質(zhì)的生態(tài)效應(yīng),檢測上覆水和沉積物的41項指標(biāo),使用因子分析等多元統(tǒng)計分析方法,解析養(yǎng)殖水體的生態(tài)特性和修復(fù)物質(zhì)的生態(tài)效應(yīng)。提取出一個累計方差貢獻(xiàn)率為90.188%的由沉積物有機(jī)負(fù)荷因子、水體富營養(yǎng)化因子和水體有機(jī)負(fù)荷因子組成的養(yǎng)殖環(huán)境生態(tài)模型。比較分析表明,生石灰、紅糖、芽胞桿菌可以降低水體總體污染程度,生石灰、芽胞桿菌可以抑制上覆水污染進(jìn)程,甘蔗渣、紅糖、芽胞桿菌可以抑制沉積物的污染進(jìn)程。綜上所述,本文選育到一株可針對性降解養(yǎng)殖水體高蛋白有機(jī)質(zhì)、可通過異養(yǎng)硝化-好氧反硝化作用脫氮且生長代謝較快的枯草芽胞桿菌ZY2-6,探究了環(huán)境因子及補(bǔ)加碳源對菌株ZY2-6凈化高有機(jī)負(fù)荷養(yǎng)殖水體的影響,初步解析了微生物修復(fù)污染養(yǎng)殖水體過程中主要參與因素與主要污染物去除的對應(yīng)關(guān)系,比較分析了降解微生物等修復(fù)物對養(yǎng)殖環(huán)境產(chǎn)生的整體生態(tài)效應(yīng),建立了養(yǎng)殖環(huán)境的多維度生態(tài)模型。因此,本文為篩選針對性強(qiáng)的高效微生態(tài)制劑菌株提供了借鑒,加深了人們對降解微生物凈化污染養(yǎng)殖水體過程的認(rèn)識,為針對性的改善養(yǎng)殖水體生態(tài)環(huán)境提供了科學(xué)依據(jù),豐富了修復(fù)污染養(yǎng)殖環(huán)境的研究方法。
【關(guān)鍵詞】：養(yǎng)殖環(huán)境 有機(jī)質(zhì) 芽胞桿菌 生態(tài)模型
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X172;X52
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖現(xiàn)狀及其自身污染問題10-13
• 1.1.1 我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的現(xiàn)狀10
• 1.1.2 水產(chǎn)養(yǎng)殖的自身污染問題10-12
• 1.1.3 污染養(yǎng)殖水體的修復(fù)方法12-13
• 1.2 養(yǎng)殖水體修復(fù)方面降解微生物的研究進(jìn)展13-18
• 1.2.1 降解微生物的種類13-14
• 1.2.2 降解微生物在養(yǎng)殖水體中的作用機(jī)制14-15
• 1.2.3 降解微生物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用進(jìn)展15-18
• 1.3 營養(yǎng)平衡對污染養(yǎng)殖水體修復(fù)的影響18
• 1.4 課題來源、研究思路及主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 降解有機(jī)質(zhì)芽胞桿菌的篩選、鑒定及其脫氮性能20-38
• 2.1 材料與方法21-23
• 2.1.1 材料21
• 2.1.2 方法21-23
• 2.2 結(jié)果與分析23-36
• 2.2.1 菌株選育23-26
• 2.2.2 菌株鑒定26-28
• 2.2.3 菌株異養(yǎng)硝化-好氧反硝化作用檢測28-36
• 2.3 討論36-38
• 第3章 環(huán)境因子對降解微生物凈化污染養(yǎng)殖環(huán)境的影響38-46
• 3.1 材料與方法38-40
• 3.1.1 材料38-39
• 3.1.2 方法39-40
• 3.2 結(jié)果與分析40-45
• 3.2.1 初始pH對菌株ZY2-6 降解模擬污染養(yǎng)殖水體的影響40-41
• 3.2.2 初始鹽度對菌株ZY2-6 降解模擬污染養(yǎng)殖水體的影響41-43
• 3.2.3 溫度對菌株ZY2-6 降解模擬污染養(yǎng)殖水體的影響43-45
• 3.3 討論45-46
• 第4章 主要因素影響?zhàn)B殖環(huán)境污染物降解的對應(yīng)關(guān)系46-58
• 4.1 材料與方法47-48
• 4.1.1 材料47
• 4.1.2 方法47-48
• 4.2 結(jié)果與分析48-56
• 4.2.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計48-49
• 4.2.2 數(shù)據(jù)分析49-56
• 4.3 討論56-58
• 第5章 補(bǔ)加碳源對降解微生物凈化污染養(yǎng)殖水體的影響58-68
• 5.1 材料與方法59-60
• 5.1.1 材料59
• 5.1.2 方法59-60
• 5.2 結(jié)果與分析60-66
• 5.2.1 添加可溶性淀粉、紅糖和蔗糖對菌株ZY2-6 凈化模擬養(yǎng)殖水體的影響60-63
• 5.2.2 補(bǔ)加緩釋碳源甘蔗渣粉對菌株ZY2-6 凈化模擬養(yǎng)殖水體的影響63-64
• 5.2.3 定時流加紅糖對菌株ZY2-6 凈化模擬養(yǎng)殖水體的影響64-66
• 5.3 討論66-68
• 第6章 基于多元統(tǒng)計分析的七種環(huán)境修復(fù)物質(zhì)生態(tài)效應(yīng)的室內(nèi)比較研究68-90
• 6.1 材料與方法69-71
• 6.1.1 樣品采集與處理69
• 6.1.2 實驗裝置及處理69-70
• 6.1.3 數(shù)據(jù)測量70-71
• 6.1.4 數(shù)據(jù)分析71
• 6.2 結(jié)果與分析71-88
• 6.2.1 修復(fù)劑的總體生態(tài)效應(yīng)71-84
• 6.2.2 修復(fù)劑的時間生態(tài)效應(yīng)84-88
• 6.3 討論88-90
• 第7章 結(jié)論和展望90-92
• 7.1 結(jié)論90-91
• 7.2 展望91-92
• 參考文獻(xiàn)92-100
• 致謝100-102
• 附錄102-118
• 附錄A 三株芽胞桿菌的 16S rRNA基因序列102-105
• 附錄B 七種修復(fù)物質(zhì)室內(nèi)比較實驗的測量數(shù)據(jù)105-118
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果118

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉筍;宋曉玲;黃P";;堅強(qiáng)芽胞桿菌主要分泌蛋白的鑒定及其分泌性序列[J];微生物學(xué)報;2011年07期

2 馬桂美;車建美;劉波;史懷;陳崢;;短短芽胞桿菌功能基因的研究及其應(yīng)用[J];生物技術(shù)進(jìn)展;2012年02期

3 高樹德;王菊英;劉月華;王海;;炭疽及其主要類屬芽胞桿菌表型鑒定方法的研究[J];軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊;1985年01期

4 湯家銘,俞永富,姚菊芳;毛發(fā)狀芽胞桿菌超微結(jié)構(gòu)及其與病理的關(guān)系的觀察[J];中國實驗動物學(xué)雜志;1993年Z1期

5 鞠守勇;曹志林;李金山;;一株產(chǎn)納豆激酶芽胞桿菌分離及鑒定[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2014年13期

6 譚周進(jìn),周清明,肖啟明,王躍強(qiáng),王運生;芽胞桿菌B_(13)功能的初步研究[J];微生物學(xué)通報;2005年05期

7 張紅英;楊霞;金鉞;方麗云;趙旭陽;李金磊;崔保安;;雞腸源芽胞桿菌的分離、鑒定和抗菌活性[J];中國微生態(tài)學(xué)雜志;2007年06期

8 袁金鳳;陳雄;王永澤;王志;;雞源益生芽胞桿菌的篩選[J];微生物學(xué)雜志;2008年06期

9 潘志針;劉波;史懷;陳崢;唐建陽;朱育菁;劉國紅;劉丹瑩;;芽胞桿菌菌種資源庫信息管理系統(tǒng)研究[J];福建農(nóng)業(yè)學(xué)報;2013年01期

10 胡桂萍;賈憲波;劉波;尤民生;;芽胞桿菌菌體蛋白提取方法的比較[J];生物技術(shù)通訊;2013年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 戴經(jīng)元;羅曦霞;詹學(xué)明;王波;喻子牛;;滅蚊芽胞桿菌的篩選[A];殺蟲微生物[C];1992年

2 丁軻;余祖華;程相朝;張春杰;閆文朝;趙戰(zhàn)勤;王臣;王天奇;;高產(chǎn)淀粉酶芽胞桿菌的選育和酶學(xué)性質(zhì)研究[A];第四屆第十次全國學(xué)術(shù)研討會暨動物微生態(tài)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略論壇論文集（上冊）[C];2010年

3 劉波;;芽胞桿菌研究與應(yīng)用[A];第四屆全國微生物資源學(xué)術(shù)暨國家微生物資源平臺運行服務(wù)研討會論文集[C];2012年

4 徐凱;Simon Rayner;胡曉敏;袁志明;;幾株近緣球形芽胞桿菌的全基因組比較分析[A];2013年湖北省暨武漢微生物學(xué)會會員代表大會暨學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2013年

5 丁軻;余祖華;程相朝;張春杰;閆文朝;趙戰(zhàn)勤;王臣;王天奇;;豬源高產(chǎn)蛋白酶芽胞桿菌的分離、鑒定及益生特性研究[A];第四屆第十次全國學(xué)術(shù)研討會暨動物微生態(tài)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略論壇論文集（上冊）[C];2010年

6 車建美;劉波;林海云;蘇明星;;龍眼微生物保鮮功能菌短短芽胞桿菌保鮮活性物質(zhì)生理生化特性分析[A];第三屆全國微生物資源學(xué)術(shù)暨國家微生物資源平臺運行服務(wù)研討會會議論文摘要集[C];2011年

7 丁軻;余祖華;程相朝;張春杰;王天奇;趙戰(zhàn)勤;王臣;閆文朝;;豬源高產(chǎn)蛋白酶芽胞桿菌的分離、鑒定及益生特性研究[A];中國畜牧獸醫(yī)學(xué)會動物傳染病學(xué)分會第四次豬病防控學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

8 趙妮;謝作蓉;胡曉敏;袁志明;;球形芽胞桿菌C3-41芽胞外壁蛋白的鑒定[A];2012年鄂粵微生物學(xué)學(xué)術(shù)年會——湖北省暨武漢微生物學(xué)會成立六十年慶祝大會論文集[C];2012年

9 王子璇;林營志;劉國紅;朱育菁;劉波;;新疆土壤標(biāo)本中芽胞桿菌的種類及其分布特征[A];第三屆全國微生物資源學(xué)術(shù)暨國家微生物資源平臺運行服務(wù)研討會會議論文摘要集[C];2011年

10 趙妮;胡曉敏;袁志明;;球形芽胞桿菌C3-41芽胞外壁蛋白的鑒定[A];2013年湖北省暨武漢微生物學(xué)會會員代表大會暨學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳傳武;飼用益生芽胞桿菌制劑通過鑒定[N];中國化工報;2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 韓蓓;球形芽胞桿菌糖酵解途徑及其相關(guān)酶的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（武漢病毒研究所）;2007年

2 蘇斐;基于多組學(xué)的凝結(jié)芽胞桿菌優(yōu)良工業(yè)發(fā)酵特性的分子機(jī)制研究[D];上海交通大學(xué);2014年

3 李洪濤;防控小麥禾谷孢囊線蟲病芽胞桿菌篩選及生防機(jī)制研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 車建美;短短芽胞桿菌（Brevibacillus brevis）對龍眼保鮮機(jī)理的研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2011年

5 楊漢博;地衣芽胞桿菌BL15和BL19對黃雞的營養(yǎng)、微生態(tài)效應(yīng)研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋敏;抗根結(jié)線蟲芽胞桿菌的分離、篩選和鑒定[D];海南大學(xué);2015年

2 趙志國;枯草芽胞桿菌施用對粉蕉根際微生物群落組成的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 李靜;解淀粉芽胞桿菌對乳鼠感染輪狀病毒防治作用研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

4 何浩;解淀粉芽胞桿菌X030抑菌與抗腫瘤活性研究[D];湖南師范大學(xué);2015年

5 田瀟娜;臺灣地區(qū)芽胞桿菌種類多樣性研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2013年

6 馬桂美;短短芽胞桿菌FJAT-0809-GLX胞內(nèi)物質(zhì)分離鑒定及SOD基因克隆表達(dá)[D];福建農(nóng)林大學(xué);2013年

7 王亞會;解淀粉芽胞桿菌生物活性差異比較和基因組分析初步研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

8 張冬梅;兩株產(chǎn)乳酸芽胞桿菌的鑒定、培養(yǎng)基優(yōu)化及其對肉雞部分微生態(tài)效應(yīng)的研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 李木明;降解有機(jī)質(zhì)芽胞桿菌的篩選及其凈化模擬污染水體的特性[D];華僑大學(xué);2016年

10 劉貫鋒;芽胞桿菌分類學(xué)特征及其生防功能菌株篩選[D];福建農(nóng)林大學(xué);2011年

，

本文編號：572415