人工湿地碳氮硫循环转化耦合机制初步研究
发布时间：2021-07-13 10:59
以九龙坡区白市驿镇花卉园清河片区污水处理厂侧向潜流湿地污泥作为反应生物基质,采用人工配水研究不同底物浓度对反应系统中各微生物、生化反应以及物质转化的影响;利用高通量测序技术对湿地内微生物进行微生物多样性分析,在微生物层面对涉及C、N、S元素转化的细菌进行分析和研究;同时对湿地中硫自养反硝化潜力进行测试,得出以下主要结论:（1）微生物多样性分析结果表明:在本课题研究中取样区域内异养反硝化菌相对丰度最高,为6.2-11.9%;硫氧化菌（1.03-3.85%）、氨氧化菌（0.49-1.66%）、好氧硝化菌（0.99-4.18%）次之,硫酸盐还原菌、自养反硝化菌以及厌氧氨氧化（anammox）相对丰度不足2%,湿地中还存在少量同时硝化反硝化菌、硝酸盐异化还原为氨（DNRA）菌、甲烷氧化菌,但未发现产甲烷菌。（2）从底物浓度变化、总有机碳（TOC）消耗量与脱氮量相关性分析以及微生物多样性分析可知反应体系中较为显著的反应有:异养反硝化、硫酸盐还原、硫自养反硝化、厌氧氨氧化,且证明反硝化为反应体系中主导反应,其TOC消耗量与脱氮量相关性良好,最高可达0.98（p<0.05）。（3）异养反硝化与...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工湿地碳循环转化途径Fig1.1Mainknowncarbontransformationprocessesinconstructedwetlands
图 1.2 人工湿地氮循环转化途径Main known nitrogen transformation processes in constr。人工湿地中进水中氮元素以氨氮形式居多用 中 主 要 涉 及 的 微 生 物 有 化 能 自 养ing bacteria,AOB）以及氨氧化古菌（Ammonia好氧条件下将 NH3氧化为 NO2-，早期研究将 ANitrosomonas）、亚硝化球菌属（Nitrosococcu硝化弧菌属（Nitrosovibrio）、亚硝化叶菌属（分为 β-和 γ-Proteobacteria 两个亚纲。AOB xygenase, AMO）可以将 NH3氧化为 NH2OH应过程中需要还原剂 NH3以及 2 个电子。还e c）调节[60]，电子则由后一步反应提供，即在羟 AOB 不同，AOA 具有丰富的生物多样性，不似的[63]，以生存环境温度来划分，又可将 AO
硫循环工湿地中硫元素存在形式较多，比如单质硫（元素硫）、硫化物、硫盐、硫代硫酸盐、有机硫等。涉及微生物范围广、种类多，根据氧将其分为硫氧化、硫还原和硫歧化反应。氧化。硫的还原态范围广，中间价态物质多，因此硫氧化反应底物学氧化以外，人工湿地中微生物参与的硫氧化是最主要的途径，其杂（图 1.3）。硫化氢氧化过程涉及硫化氢氧化酶主要为醌氧化还原酶（vocytochrome c 硫化氢脱氢酶（FCSD）[110-111]；硫单质氧化主要是由反化完成[112]；硫代硫酸盐的氧化有连四硫酸途径（S4I）以及无中间产acoccus 硫氧化途径（PSO）两种途径，涉及硫代硫酸盐脱氢酶、连四亚硫酸脱氢酶和 Sox 酶系统等多种酶[113-115]。在硫的氧化过程中，好厌氧光合细菌和古菌均可利用从电子传递链中获得的能量或者光能物质，同时固定 CO2。其中，硫氧化细菌可大致分为无色硫细菌、紫色硫细菌和紫色非硫细菌四种[116]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]原核微生物的硫功能菌[J]. 万云洋,赵国屏. 微生物学通报. 2017(06)
[2]土壤酸杆菌门细菌生态学研究进展[J]. 王光华,刘俊杰,于镇华,王新珍,金剑,刘晓冰. 生物技术通报. 2016(02)
[3]细菌硝酸盐异化还原成铵过程及其在河口生态系统中的潜在地位与影响[J]. 陶怡乐,温东辉. 微生物学通报. 2016(01)
[4]硝态氮还原型厌氧甲烷氧化的研究进展及展望[J]. 耿丹丹,卢培利,李微薇,张代钧. 微生物学通报. 2015(02)
[5]产甲烷微生物研究概况[J]. 李煜珊,李耀明,欧阳志云. 环境科学. 2014(05)
[6]硫自养反硝化强化垂直流人工湿地脱氮性能研究[J]. 刘佃娜,何圣兵,周伟丽,陈雪初. 中国给水排水. 2014(03)
[7]厌氧氨氧化菌的生物特性及CANON厌氧氨氧化工艺[J]. 王亚宜,黎力,马骁,林喜茂,潘绵立,戴晓虎. 环境科学学报. 2014(06)
[8]好氧甲烷氧化菌生态学研究进展[J]. 贠娟莉,王艳芬,张洪勋. 生态学报. 2013(21)
[9]人工湿地在应用中存在的问题及解决措施[J]. 黄锦楼,陈琴,许连煌. 环境科学. 2013(01)
[10]丛毛单胞菌在环境污染物降解方面的研究进展[J]. 赵燕,薛林贵,李琳,张红光. 微生物学通报. 2012(10)
博士论文
[1]硫氧化菌群落结构分析及其特性研究[D]. 罗剑飞.华南理工大学 2011
本文编号：3281934
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工湿地碳循环转化途径Fig1.1Mainknowncarbontransformationprocessesinconstructedwetlands
图 1.2 人工湿地氮循环转化途径Main known nitrogen transformation processes in constr。人工湿地中进水中氮元素以氨氮形式居多用 中 主 要 涉 及 的 微 生 物 有 化 能 自 养ing bacteria,AOB）以及氨氧化古菌（Ammonia好氧条件下将 NH3氧化为 NO2-，早期研究将 ANitrosomonas）、亚硝化球菌属（Nitrosococcu硝化弧菌属（Nitrosovibrio）、亚硝化叶菌属（分为 β-和 γ-Proteobacteria 两个亚纲。AOB xygenase, AMO）可以将 NH3氧化为 NH2OH应过程中需要还原剂 NH3以及 2 个电子。还e c）调节[60]，电子则由后一步反应提供，即在羟 AOB 不同，AOA 具有丰富的生物多样性，不似的[63]，以生存环境温度来划分，又可将 AO
硫循环工湿地中硫元素存在形式较多，比如单质硫（元素硫）、硫化物、硫盐、硫代硫酸盐、有机硫等。涉及微生物范围广、种类多，根据氧将其分为硫氧化、硫还原和硫歧化反应。氧化。硫的还原态范围广，中间价态物质多，因此硫氧化反应底物学氧化以外，人工湿地中微生物参与的硫氧化是最主要的途径，其杂（图 1.3）。硫化氢氧化过程涉及硫化氢氧化酶主要为醌氧化还原酶（vocytochrome c 硫化氢脱氢酶（FCSD）[110-111]；硫单质氧化主要是由反化完成[112]；硫代硫酸盐的氧化有连四硫酸途径（S4I）以及无中间产acoccus 硫氧化途径（PSO）两种途径，涉及硫代硫酸盐脱氢酶、连四亚硫酸脱氢酶和 Sox 酶系统等多种酶[113-115]。在硫的氧化过程中，好厌氧光合细菌和古菌均可利用从电子传递链中获得的能量或者光能物质，同时固定 CO2。其中，硫氧化细菌可大致分为无色硫细菌、紫色硫细菌和紫色非硫细菌四种[116]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]原核微生物的硫功能菌[J]. 万云洋,赵国屏. 微生物学通报. 2017(06)
[2]土壤酸杆菌门细菌生态学研究进展[J]. 王光华,刘俊杰,于镇华,王新珍,金剑,刘晓冰. 生物技术通报. 2016(02)
[3]细菌硝酸盐异化还原成铵过程及其在河口生态系统中的潜在地位与影响[J]. 陶怡乐,温东辉. 微生物学通报. 2016(01)
[4]硝态氮还原型厌氧甲烷氧化的研究进展及展望[J]. 耿丹丹,卢培利,李微薇,张代钧. 微生物学通报. 2015(02)
[5]产甲烷微生物研究概况[J]. 李煜珊,李耀明,欧阳志云. 环境科学. 2014(05)
[6]硫自养反硝化强化垂直流人工湿地脱氮性能研究[J]. 刘佃娜,何圣兵,周伟丽,陈雪初. 中国给水排水. 2014(03)
[7]厌氧氨氧化菌的生物特性及CANON厌氧氨氧化工艺[J]. 王亚宜,黎力,马骁,林喜茂,潘绵立,戴晓虎. 环境科学学报. 2014(06)
[8]好氧甲烷氧化菌生态学研究进展[J]. 贠娟莉,王艳芬,张洪勋. 生态学报. 2013(21)
[9]人工湿地在应用中存在的问题及解决措施[J]. 黄锦楼,陈琴,许连煌. 环境科学. 2013(01)
[10]丛毛单胞菌在环境污染物降解方面的研究进展[J]. 赵燕,薛林贵,李琳,张红光. 微生物学通报. 2012(10)
博士论文
[1]硫氧化菌群落结构分析及其特性研究[D]. 罗剑飞.华南理工大学 2011
本文编号：3281934
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