本論文將甘蔗渣顆粒作為碳基生物載體,以實(shí)驗(yàn)室篩選保存的芽孢桿菌菌株為接種菌株,采用優(yōu)勢(shì)菌種掛膜法培養(yǎng)生物膜,測(cè)定掛膜過(guò)程中水質(zhì)、細(xì)菌變化情況等考察掛膜效果；以優(yōu)化培養(yǎng)的生物膜為基礎(chǔ)構(gòu)建生物膜處理系統(tǒng),將其用于對(duì)蝦養(yǎng)殖排放水的處理,并研究其對(duì)養(yǎng)殖水體氨氮及亞硝氮等污染物的降解效能；分離篩選甘蔗渣纖維素降解菌,對(duì)其甘蔗渣碳源的利用能力進(jìn)行了研究。研究取得的主要結(jié)果如下：1.生物膜處理系統(tǒng)的構(gòu)建選取直徑為600nmm的甘蔗渣顆粒,經(jīng)處理后作為碳基生物載體,以具高效氨氮降解能力芽孢桿菌BZ5株為接種菌株,采用優(yōu)勢(shì)菌種掛膜法培養(yǎng)生物膜,以水體中氨氮、亞硝態(tài)氮濃度能快被速降解作為掛膜完成標(biāo)志。在適宜條件下經(jīng)過(guò)約25天左右即可掛膜成功,此時(shí)甘蔗渣附著可培養(yǎng)總菌及芽孢桿菌密度分別為2.40×108cfu/g、8.14×107cfu/g,水體中可培養(yǎng)總菌及芽孢桿菌密度分別為5.04×105cfu/mL、4.17×104cfu/mL,并以所培養(yǎng)的生物膜為基礎(chǔ)構(gòu)建了生物膜處理系統(tǒng)。研究結(jié)果表明,甘蔗渣顆粒能較好的滿足膜處理技術(shù)對(duì)載體的要求,同時(shí)優(yōu)勢(shì)菌種掛膜法能有效縮短掛膜所需時(shí)間。2.生物膜處理系統(tǒng)的降解效能研究以水體中氨氮、亞硝態(tài)氮等水質(zhì)指標(biāo)變化情況及細(xì)菌變化情況為指標(biāo),研究生物膜處理系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖水體的降解效能及額外添加碳源對(duì)其降解效果的影響。研究發(fā)現(xiàn),生物膜處理系統(tǒng)能有效降低養(yǎng)殖水體中的氨氮、亞硝態(tài)氮濃度,分別將其控制在0.2 mg/L和0.05 mg/L以下；同時(shí)通過(guò)微生物間的競(jìng)爭(zhēng)拮抗作用能顯著提高水體中芽孢桿菌密度,使其維持在104cfu/mL水平并大幅降低水體中弧菌密度將其密度控制在102cfu/mL水平。當(dāng)生物膜處理系統(tǒng)氨氮去除能力下降時(shí),額外添加碳源可以有效提高生物膜的降解活性。3.甘蔗渣纖維素降解菌的分離篩選及其甘蔗渣碳源利用能力研究以剛果紅染色法為初篩方法、常規(guī)纖維素酶活為復(fù)篩方法,從生物膜處理系統(tǒng)中分離篩選甘蔗渣纖維素降解菌,通過(guò)混合發(fā)酵方式探究纖維素降解菌對(duì)甘蔗渣纖維素的高效降解方法,并探究菌株對(duì)甘蔗渣碳源的利用能力。通過(guò)初篩獲得16株纖維素降解菌,進(jìn)一步篩選得到兩株高效纖維素降解菌Z4株、S5株,經(jīng)16S rRNA gene測(cè)序和系統(tǒng)發(fā)育分析初步鑒定為地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)。采用混合發(fā)酵方式能有效增加菌株的纖維素降解能力,纖維素降解菌S5株與纖維素降解菌Z4株及非纖維素降解菌BZ5株間的混合發(fā)酵均能對(duì)其纖維素酶活有促進(jìn)作用,其甘蔗渣纖維素酶活分別較單獨(dú)酶活提高14.21%、25.92%。
【學(xué)位單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S968.22;X714

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本文編號(hào)：2819024