菌株Pseudomonas sp.ZXY-1同步去除阿特拉津和氨氮的研究

发布时间：2017-08-02 10:33

  本文关键词：菌株Pseudomonas sp.ZXY-1同步去除阿特拉津和氨氮的研究

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【摘要】：随着我国经济的不断进步发展,农业面源污染已成为我国水体污染的主要来源,由于近年来对农药化肥大量的使用而导致农业面源污染逐年加剧,带来严重的环境风险,尤其是氨氮超标问题,已经成为地表水严重超标的重要面源污染物。面源污染的治理问题已引起政府及相关研究人员的高度重视。由于微生物修复技术具有高效、绿色、无公害、投资成本低等特点而备受研究者的青睐进而成为近年来治理农业面源污染的有效方法。但是,自然条件下,伴随着农业生产过程,农药(大本地区使用阿特拉津)和肥料污染往往同时存在,阿特拉津等生物妨害性农药因其对生物菌剂的生物毒性作用,可导致生物方法处理农业面源污染的效率降低。因此,急需筛选出耐受阿特拉津毒性,同时可去除氨氮的菌株,用以提高面源污染净化效率。本文成功筛选出一株可同时去除阿特拉津和氨氮的高效菌株,阐述了运用高效菌种的方法来处理农业面源污染的方法,从而实现农业面源污染中污染物的同步去除。本研究中所用菌株是从吉林化工有限公司农药厂受污染污泥中分离得到,将其命名为Pseudomonas sp.ZXY-1,并对该功能菌株进行了形态、生理生化等方面的鉴定,对其进行了培养驯化,观察其对农田退水中的农药阿特拉津及氨氮的去除情况。本实验菌株Pseudomonas sp.ZXY-1对阿特拉津去除效果较好,并对其去除阿特拉津最适条件进行探索,故分别在不同温度,不同p H值,不同摇床转速,不同阿特拉津初始浓度等的条件下探究其去除阿特拉津及氨氮的效果,并比较在不含阿特拉津条件下菌株对氨氮的去除效能,经验证该功能菌株对阿特拉津去除效果显著,对氨氮去除效率有待提升,故为进一步提高该功能菌株的氨氮去除效能,在各个单因素(不同温度、不同p H值、不同摇床转速、不同C/N)的基础上设计五因素三水平响应面实验,并对比阿特拉津存在与否条件下功能菌株对氨氮去除效能的差异性,对氨氮去除效能进行进一步提升,经响应面实验优化后,该功能菌株对氨氮去除效能有显著提升,本研究所得结果如下:本研究结果表明,菌株Pseudomonas sp.ZXY-1在温度为30oC时,p H为7.0,摇床转速为150r/min,农药阿特拉津初始浓度为100mg/L-200mg/L的条件下菌株对阿特拉津去除效率最优且最高可达99%;在不含农药阿特拉津情况下,当温度为30oC,p H为9.0,摇床转速为150r/min,C/N为15时菌株Pseudomonas sp.ZXY-1对氨氮的去除效率可达最大,最大降解率可达96%;在含有阿特拉津的情况下,在p H=8.0,T=32℃,摇床转速=150r/min时,C/N=10,葡萄糖为碳源时,氨氮去除率最高,可达76.25%。本文通过运用高效微生物方法治理农业面源污染问题,实现了运用单一纯种微生物同步去除农业面源污染中的阿特拉津,氨氮等污染物的可能,本研究较其他研究创新处即在于运用单一纯种菌株可实现农药阿特拉津及氨氮的同步去除,为利用微生物方法治理农业面源污染的应用及深入研究提供了一定的指导和借鉴。
【关键词】：Pseudomonas sp 阿特拉津 氨氮 农业面源污染
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172;X52;X592
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题背景10
• 1.2 农业面源污染概述与研究进展10-13
• 1.2.1 农业面源污染研究概述10-11
• 1.2.2 农业面源污染研究进展11-12
• 1.2.3 农业面源污染常规治理措施12-13
• 1.3 微生物修复技术的应用概述13-16
• 1.3.1 微生物修复技术处理农业面源污染的研究现状14-15
• 1.3.2 微生物修复技术在农业面源污染治理中的应用15-16
• 1.4 本课题研究的目的与意义16-19
• 1.4.1 课题来源16
• 1.4.2 课题研究目的与意义16
• 1.4.3 本课题主要研究内容及技术路线16-19
• 第2章 实验材料与方法19-25
• 2.1 实验材料19
• 2.1.1 实验仪器19
• 2.1.2 实验中所用污泥样品来源19
• 2.2 实验方法19-25
• 2.2.1 水质指标检测方法：19-20
• 2.2.2 阿特拉津及氨氮同步去除菌的富集、筛选及鉴定20-22
• 2.2.3 微生物个体形态观察方法22-23
• 2.2.4 微生物量测定方法23
• 2.2.5 生长曲线测定方法23
• 2.2.6 对菌株生长条件进行探索23-25
• 第3章 同步去除阿特拉津与氨氮功能菌的筛选及鉴定25-33
• 3.1 引言25
• 3.2 功能菌种的筛选25-27
• 3.2.1 功能菌种的初筛25-27
• 3.3 功能菌种的特征27-29
• 3.3.1 功能菌的生长与去除特征27-29
• 3.3.2 功能菌的形态学特性29
• 3.4 功能菌的生理生化特性29-30
• 3.5 功能菌株 16SRDNA测序的鉴定30-31
• 3.6 本章小结31-33
• 第4章 功能菌同步去除阿特拉津和氨氮的条件探索33-45
• 4.1 引言33
• 4.2 培养条件对功能菌去除阿特拉津效率的影响33-37
• 4.2.1 p H值对功能菌去除阿特拉津效能的影响33-34
• 4.2.2 温度对功能菌去除阿特拉津效率的影响34
• 4.2.3 摇床转速对功能菌去除阿特拉津效率的影响34-35
• 4.2.4 不同阿特拉津初始浓度对功能菌去除阿特拉津效率的影响35-37
• 4.3 培养条件对功能菌去除氨氮效率的影响37-43
• 4.3.1 pH值对功能菌去除氨氮效率的影响37-38
• 4.3.2 温度对功能菌去除氨氮效率的影响38-40
• 4.3.3 摇床转速对功能菌去除氨氮效率的影响40-41
• 4.3.4 C/N对功能菌去除氨氮效率的影响41-43
• 4.4 本章小结43-45
• 第5章 功能菌同步净化阿特拉津及氨氮的效能研究45-61
• 5.1 引言45
• 5.2 不含阿特拉津情况下功能菌株对氨氮去除率的条件优化45-53
• 5.2.1 无阿特拉津条件下氨氮去除条件优化45-48
• 5.2.2 无阿特拉津条件下各个因素交互效应分析48-53
• 5.3 有阿特拉津情况下功能菌株对氨氮去除率的条件优化53-60
• 5.3.1 有阿特拉津条件下氨氮去除条件优化53-55
• 5.3.2 无阿特拉津条件下各个因素交互效应分析55-60
• 5.4 本章小结60-61
• 结论61-63
• 参考文献63-68
• 附录68-70
• 发表的学术论文攻读硕士期间发表的论文及成果70-72
• 致谢72-73

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