焦化污染土壤中降解苯酚的厌氧反硝化菌群结构及bamA基因多样性研究

发布时间：2022-02-09 13:03

　　苯酚及其衍生物是焦化行业的典型有机污染物,具有迁移率高、毒性高和危害性大的特点,对降解苯酚及其衍生物的微生物群落结构及降解效果的研究是焦化污染土壤修复的一个重要课题。本研究采集太原市煤气化焦化厂废弃地污染土壤样品,分别以苯酚和其厌氧降解的核心中间产物对羟基苯甲酸为唯一碳源和能源,以硝酸根为电子受体,建立厌氧条件下的焦化土壤富集菌液,分析了苯酚和对羟基苯甲酸的厌氧生物降解特性,利用高通量测序技术对比了降解苯酚和对羟基苯甲酸的厌氧反硝化菌群结构多样性和细菌丰度及组成,构建焦化污染土壤中厌氧反硝化降解苯酚和对羟基苯甲酸富集样品的系统发生进化树,研究了苯环开环功能基因bamA的多样性,为研究焦化污染土壤中苯酚厌氧反硝化降解微生物的组成规律和功能基因多样性提供了理论依据。得出如下主要结论:1.焦化污染土壤富集菌液中作为电子供体和唯一碳源、能源的苯酚和对羟基苯甲酸的降解与作为电子受体的硝酸根的还原存在同步性,苯酚和对羟基苯甲酸的消耗与硝酸根的还原实际摩尔比分别为1:6.4和1:5.3,与理论化学计量学比在合理程度上相近。2.经过90天的厌氧富集培养,分别以苯酚和对羟基苯甲酸为碳源富集的活性菌液中的... 

【文章来源】：太原理工大学山西省211工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号说明Ⅹ
第一章 绪论
    1.1 项目来源及背景意义
    1.2 研究内容与技术路线
        1.2.1 研究内容
        1.2.2 技术路线
    1.3 课题研究创新点
第二章 文献综述
    2.1 焦化土壤
        2.1.1 焦化土壤的组成及危害
        2.1.2 焦化污染土壤修复技术
    2.2 单环芳香族化合物厌氧代谢
    2.3 苯酚来源
    2.4 苯酚的性质和危害
    2.5 苯酚的生物降解
        2.5.1 苯酚的好氧降解微生物
        2.5.2 苯酚的厌氧降解微生物
    2.6 苯酚微生物降解的研究进展
        2.6.1 苯酚好氧代谢路径
        2.6.2 苯酚厌氧代谢路径
    2.7 bamA功能基因
    2.8 bamA基因在环境中多样性
    2.9 分子生物学技术在土壤修复中的应用
        2.9.1 当前分子生物学技术
        2.9.2 高通量测序技术概述
        2.9.3 高通量测序技术应用
第三章 材料和方法
    3.1 实验土壤
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验装置
        3.2.2 实验配水
        3.2.3 实验方案
    3.3 分析项目和检测方法
        3.3.1 苯酚的测定
        3.3.2 对羟基苯甲酸的测定
        3.3.3 一般指标的测定
    3.4 高通量测序
        3.4.1 测序数据预处理
        3.4.2 微生物多样性分析
        3.4.3 微生物群落结构组成分析
第四章 苯酚和对羟基苯甲酸厌氧反硝化生物降解及菌群结构分析
    4.1 引言
    4.2 实验设计
        4.2.1 苯酚和对羟基苯甲酸富集菌液的建立
        4.2.2 16SrRNA基因提取和PCR扩增
        4.2.3 细菌丰度和多样性分析
        4.2.4 细菌群落组成分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 苯酚和对羟基苯甲酸生物降解曲线
        4.3.2 16SrRNA基因提取与PCR扩增结果
        4.3.3 苯酚和对羟基苯甲酸富集菌液群落结构多样性
        4.3.4 苯酚和对羟基苯甲酸富集菌液细菌群落结构组成和丰度
    4.4 本章小结
第五章 苯酚和对羟基苯甲酸厌氧反硝化生物降解的bamA基因多样性
    5.1 引言
    5.2 实验设计
        5.2.1 bamA基因提取和PCR扩增
        5.2.2 系统发育分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 bamA基因提取和PCR扩增结果
        5.3.2 bamA基因序列的组成和多样性
        5.3.3 焦化污染土壤富集菌液中bamA基因序列类型分布
    5.4 本章小结
第六章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟地下CO2泄漏对土壤微生物群落的短期影响[J]. 张旺园,张绍良,陈浮,侯湖平,冯启言,马静.  农业环境科学学报. 2017(06)
[2]微生物修复油污土壤过程中氮素的变化及菌群生态效应[J]. 叶茜琼,吴蔓莉,陈凯丽,李炜,袁婧.  环境科学. 2017(02)
[3]高效苯酚降解菌的研究进展[J]. 刘鑫宇,吴薇,王雪,兰莹,张跃华.  农业与技术. 2016(13)
[4]焦化废水活性污泥中降解硫氰化物细菌种群多样性分析[J]. 徐伟超,蒙小俊,尹莉,张玉秀,李海波,曹宏斌.  环境科学. 2016(07)
[5]基于Miseq的好氧反硝化菌源水脱氮的种群演变[J]. 周石磊,黄廷林,张春华,白士远,何秀秀.  中国环境科学. 2016(04)
[6]基于高通量测序的石斑鱼循环水养殖生物滤池微生物群落分析[J]. 黄志涛,宋协法,李勋,万荣,董登攀,石蓉蓉,翟介明.  农业工程学报. 2016(S1)
[7]一株高效降酚菌的分离鉴定及降酚特性研究[J]. 关海滨,董至恒,包小妹,石瑞文,乔俊缠.  环境污染与防治. 2015(01)
[8]高通量测序和DGGE分析土壤微生物群落的技术评价[J]. 夏围围,贾仲君.  微生物学报. 2014(12)
[9]高通量测序技术在水环境微生物群落多样性中的应用[J]. 王绍祥,杨洲祥,孙真,刘燕,汪成伟,荆毓航.  化学通报. 2014(03)
[10]城市工业污染场地:中国环境修复领域的新课题[J]. 廖晓勇,崇忠义,阎秀兰,赵丹.  环境科学. 2011(03)



本文编号：3617057