異化硝酸鹽還原菌(DNRA)對不同碳源的適應(yīng)性及其在自然環(huán)境中的分布研究
發(fā)布時間:2020-12-26 12:30
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,水體氮素污染問題突出,其中硝酸鹽廢水來源廣泛,如鋼鐵、軍工制造、核工業(yè)、化學藥品制造等工業(yè)廢水,過量排放會對生態(tài)系統(tǒng)以及人類造成危害,如水體富營養(yǎng)化等問題。不同于反硝化以及厭氧氨氧化等脫氮過程,DNRA(Dissimilatory nitrate reduction to ammonium)過程是將硝氮轉(zhuǎn)化為銨鹽保留在水體中,其對于DNRA過程對氮循環(huán)過程的貢獻問題備受爭議。因此,探究DNRA菌的影響作用機制十分有必要。近年來關(guān)于DNRA的研究報道多集中于河口、濕地、湖泊、海洋等各類自然生態(tài)系統(tǒng)中,且國內(nèi)外針對DNRA的實驗室研究不多。本論文針對DNRA菌的研究從自然生境和實驗室研究兩方面展開。首先選取黃浦江為調(diào)研地點,探究異化硝酸鹽還原菌在自然生境中的分布規(guī)律和菌群結(jié)構(gòu);在調(diào)研基礎(chǔ)上,開展實驗室DNRA菌的富集培養(yǎng)研究,本研究篩選出丁二酸鈉、葡萄糖、乙醇三種碳源分別進行DNRA菌富集培養(yǎng)研究,并在反應(yīng)器運行期間不斷提高COD/N,逐步實現(xiàn)DNRA菌的富集培養(yǎng),分析富集培養(yǎng)產(chǎn)物中DNRA菌的豐度,活性以及群落結(jié)構(gòu)特征。取得的研究成果如下:(1)DNRA菌普遍存在于各類自...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?DNRA和Denitrification過程的酶系統(tǒng)_??-[4S,??
?山東大學碩士學位論文???r??ri,u^S_?szh.?f?^?\?長;丨?n??\?\??I?StiCE??(?''?\?V_7??r^J??靑浦區(qū)?\??丨獅h】%??r?\?cst?\?\??^r4?\??1??奉賢區(qū)??>?一.??w?I、???^?-???圖3-1黃浦江采樣站點分布圖??Fig.3-?1?Distribution?of?sampling?sites?in?the?Huangpu?River.??3.3?DNRA菌的分布及影響因子的分析??3.3.1黃浦江沉積物樣品理化因子分析??黃浦江各站點的理化因子見表3-丨。從中可以看出沉積物樣品中的pH在7.35??到7.7丨之間變化,各個站點的pH均呈堿性且變化不大,其中HJG站點的pH最??高為7.71,SZH站點的pH最低為7.35。各個站點的鹽度值也差別不大不大,在??0.18到0.21%。之間浮動,其中CJ站點的鹽度最高,這與其臨近長江入?谟嘘P(guān)。??沉積物可提取硝氮的濃度變化范圍是16.84至23.66?pm/g,相比于其他站點,處??在黃浦江中游的CST、HJG的硝氮濃度略高于相對下游的HJG、SZH、YZB、??CJ。沉積物中的可提取氨氮和有機碳含量在YZB站點處最高,可提取氨氮濃度??為29.91^m/g,有機碳濃度達到0.86g/kg,該站點的有機碳濃度約是SZH站點??21??
體受到污染但自凈能力較差時,會出現(xiàn)氨氮濃度高于硝氮??的情況[88],YZB站點處NH/-N的濃度高于N03 ̄-N,該站點的水體污染程度較??高,有研宄指出污染嚴重的地方有利于刺激DNRA過程的發(fā)生t89,%。DNRA菌??的豐度數(shù)量級變化范圍較大,站點SJG、HjG和YZB的豐度達到109?copies?g4??dry?weight,其他三個站點為108copiesg-1?dry?weight。為進一步驗證DNRA菌潛??在速率和功能基因豐度是否有相關(guān)性,我們做了線性回歸分析,結(jié)果如圖3-3所??示。DNRA菌的潛在速率與基因豐度變化趨勢一致,有線性正相關(guān)關(guān)系,但并不??顯著(p?=?0.160)。???#iei〇i?nrfA?nirS?nirK?Amx??b?:??T3??^?1E9-??C/)?:??&??C->??8?1E81??§?n??J"?J?1S??CST?HJG?SJG?SZH?VZB?CJ?CST?HJC?SJG?SZH?YZB?CJ?CST?HJG?SJG?SZH?YZB?CJ?CST?HJG?SJG?SZH?YZB?CJ??Site??圖3-2黃浦江各站點異化硝酸鹽還原過程相關(guān)功能基因豐度??Fig.?3-2?Gene?abundances?involved?in?dissimilatory?nitrate??reduction?process?in?the?Huangpu?River??23??
本文編號:2939700
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2?DNRA和Denitrification過程的酶系統(tǒng)_??-[4S,??
?山東大學碩士學位論文???r??ri,u^S_?szh.?f?^?\?長;丨?n??\?\??I?StiCE??(?''?\?V_7??r^J??靑浦區(qū)?\??丨獅h】%??r?\?cst?\?\??^r4?\??1??奉賢區(qū)??>?一.??w?I、???^?-???圖3-1黃浦江采樣站點分布圖??Fig.3-?1?Distribution?of?sampling?sites?in?the?Huangpu?River.??3.3?DNRA菌的分布及影響因子的分析??3.3.1黃浦江沉積物樣品理化因子分析??黃浦江各站點的理化因子見表3-丨。從中可以看出沉積物樣品中的pH在7.35??到7.7丨之間變化,各個站點的pH均呈堿性且變化不大,其中HJG站點的pH最??高為7.71,SZH站點的pH最低為7.35。各個站點的鹽度值也差別不大不大,在??0.18到0.21%。之間浮動,其中CJ站點的鹽度最高,這與其臨近長江入?谟嘘P(guān)。??沉積物可提取硝氮的濃度變化范圍是16.84至23.66?pm/g,相比于其他站點,處??在黃浦江中游的CST、HJG的硝氮濃度略高于相對下游的HJG、SZH、YZB、??CJ。沉積物中的可提取氨氮和有機碳含量在YZB站點處最高,可提取氨氮濃度??為29.91^m/g,有機碳濃度達到0.86g/kg,該站點的有機碳濃度約是SZH站點??21??
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本文編號:2939700
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