二氧化錳是一類(lèi)重要的自然氧化劑,能與還原性有機(jī)污染物發(fā)生氧化還原反應(yīng),降低其毒性,起到環(huán)境修復(fù)和凈化的作用。但這是一個(gè)固液相催化體系,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,二氧化錳會(huì)逐漸減少,錳離子逐漸增加,導(dǎo)致去除效率顯著降低。因此,本論文試圖篩選獲得高效錳氧化細(xì)菌,將Mn(Ⅱ)氧化為Mn(Ⅲ/Ⅳ),形成生物氧化錳,恢復(fù)錳氧化物的氧化降解能力,形成持久高效的氧化體系。 從某水廠的成熟錳砂中馴化、分離得到1株高效氧化Mn2+的菌株,經(jīng)過(guò)對(duì)其形態(tài)特征、生理生化以及16S rDNA序列分析,確定該株菌從屬于氨基桿菌(Aminnobacter sp),命名為H1。經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn),可確定上述菌株為氧化Mn2+的新性能物種。通過(guò)搖瓶實(shí)驗(yàn)考察了溫度、pH等環(huán)境因素對(duì)菌株H1氧化活性的影響,確定H1氧化Mn2+的最適溫度為35℃,最佳pH為7.0左右。最佳條件下,5天內(nèi)菌株可完全去除初始濃度為0～10mmol/L的Mn2+,氧化率最高可達(dá)60%左右。當(dāng)培養(yǎng)基中存在1g/L檸檬酸鐵銨時(shí),對(duì)菌株氧化Mn2+具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用。菌種最高M(jìn)n2+耐受濃度為50mmol/L,土霉素耐受濃度60gmmol/L,具有一定的工程應(yīng)用潛...

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 錳氧化細(xì)菌研究進(jìn)展
        1.1.1 錳氧化細(xì)菌的分類(lèi)及模式菌株
        1.1.2 Mn(Ⅱ)生物氧化機(jī)理
        1.1.3 錳氧化細(xì)菌的應(yīng)用
    1.2 生物氧化錳研究進(jìn)展
        1.2.1 礦物特性
        1.2.2 生物錳氧化物檢測(cè)與表征
        1.2.3 生物氧化錳的生理學(xué)功能
        1.2.4 在環(huán)境中的作用
    1.3 四環(huán)素類(lèi)抗生素污染現(xiàn)狀、危害及主要處理方法
        1.3.1 四環(huán)素類(lèi)抗生素的污染現(xiàn)狀
        1.3.2 四環(huán)素類(lèi)抗生素的危害
        1.3.3 四環(huán)素類(lèi)抗生素的主要處理方法
    1.4 二氧化錳與錳氧化細(xì)菌的共存循環(huán)體系研究
    1.5 課題研究?jī)?nèi)容及意義
        1.5.1 課題背景
        1.5.2 課題來(lái)源
        1.5.3 課題研究?jī)?nèi)容
        1.5.4 課題創(chuàng)新之處
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.3 污泥來(lái)源
        2.1.4 培養(yǎng)基
    2.2 錳氧化菌的分離純化
        2.2.1 錳氧化細(xì)菌的分離純化
        2.2.2 菌懸液的制備
    2.3 微生物鑒定
        2.3.1 16S rDNA序列鑒定及系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)建立
        2.3.2 生理生化特性
        2.3.3 微生物相觀察
        2.3.4 Biolog鑒定
    2.4 錳氧化物的制備與表征
        2.4.1 水合氧化錳的制備
        2.4.2 水合氧化錳的表征
        2.4.3 生物氧化錳的制備
        2.4.4 生物氧化錳的表征
    2.5 菌株生長(zhǎng)曲線繪制及Mn(Ⅱ)抗性實(shí)驗(yàn)
    2.6 菌株對(duì)Mn(Ⅱ)的氧化實(shí)驗(yàn)
    2.7 不同形態(tài)錳的測(cè)定方法
    2.8 錳氧化物對(duì)OTC氧化降解實(shí)驗(yàn)
    2.9 二氧化錳與錳氧化細(xì)菌共存循環(huán)體系構(gòu)建及對(duì)OTC降解實(shí)驗(yàn)
        2.9.1 共存循環(huán)體系構(gòu)建
        2.9.2 共存循環(huán)體系對(duì)OTC降解實(shí)驗(yàn)
第三章 錳氧化細(xì)菌分離、鑒定及其生長(zhǎng)和氧化特性研究
    3.1 菌種的馴化與分離
        3.1.1 錳氧化菌的初篩
        3.1.2 錳氧化菌的復(fù)篩
    3.2 菌種鑒定
        3.2.1 菌株的生理生化分析
        3.2.2 菌株DNA,PCR結(jié)果
        3.2.4 菌株測(cè)序結(jié)果
        3.2.5 菌株系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的建立
        3.2.6 菌株H1的Biolog鑒定結(jié)果
    3.3 Aminobacter sp.H1生長(zhǎng)特性研究
        3.3.1 生長(zhǎng)曲線及菌液pH值的變化
        3.3.2 對(duì)Mn(Ⅱ)的抗性
        3.3.3 不同生長(zhǎng)階段除錳能力
        3.3.4 對(duì)不同濃度Mn(Ⅱ)的去除率
    3.4 Aminobacter sp.H1錳氧化活性表達(dá)的優(yōu)化研究
        3.4.1 Mn(Ⅱ)濃度對(duì)氧化活性表達(dá)的影響
        3.4.2 初始pH值對(duì)氧化活性表達(dá)的影響
        3.4.3 不同F(xiàn)e²⁺含量對(duì)氧化活性表達(dá)的影響
        3.4.4 溫度對(duì)氧化活性表達(dá)的影響
        3.4.5 土霉素對(duì)氧化活性表達(dá)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 生物氧化錳的特性及其對(duì)OTC降解行為
    4.1 生物氧化錳的表征
        4.1.1 掃描電鏡能譜(SEM-EDX)分析
        4.1.2 X射線衍射(XRD)分析
        4.1.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
    4.2 水合二氧化錳的表征
        4.2.1 掃描電鏡(SEM)分析
        4.2.2 X射線衍射(XRD)分析
        4.2.3 比表面積測(cè)試(SSA)
    4.3 無(wú)錳菌體對(duì)土霉素的吸附特性
    4.4 生物錳氧化物降解土霉素的動(dòng)力學(xué)過(guò)程
    4.5 影響因子對(duì)生物氧化錳降解OTC的作用
        4.5.1 投加量對(duì)OTC降解的影響
        4.5.2 pH對(duì)OTC降解的影響
        4.5.3 共存物對(duì)OTC降解的影響
    4.6 本章小結(jié)
第五章 錳細(xì)菌氧化Mn(Ⅱ)機(jī)理及其與二氧化錳共存循環(huán)體系的研究
    5.1 錳細(xì)菌氧化Mn(Ⅱ)的機(jī)理研究
        5.1.1 菌株氧化Mn²⁺過(guò)程中Mn(Ⅲ)的捕捉
        5.1.2 氧化活性因子定位
        5.1.3 Aminobacter sp.H1氧化Mn(Ⅱ)與菌體活性關(guān)系
    5.2 共存循環(huán)體系的構(gòu)建
        5.2.1 初始水合二氧化錳投加量的確定
        5.2.2 錳細(xì)菌接種量確定
    5.3 共存循環(huán)體系對(duì)OTC降解研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
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本文編號(hào)：4040213