异养硫氧化细菌的分离鉴定及对鸡粪中硫化氢的减释作用研究

发布时间：2017-09-30 00:01

  本文关键词：异养硫氧化细菌的分离鉴定及对鸡粪中硫化氢的减释作用研究

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【摘要】：随着大规模畜牧养殖业的迅猛发展,畜禽废弃物的排放量持续增加,废弃物中的含硫有机物在微生物的代谢活动下会释放出大量的硫化氢气体,严重危害畜禽的健康及污染环境,已成为急需解决的环境问题。本研究以减少硫化氢释放量为目的,从畜禽粪便及水生植物菹草中分离获得33株硫氧化细菌,并从中筛选出两株对硫化氢有高效减释作用的细菌CN2和JS3,对两株菌的硫氧化作用进行了大量实验,主要结果如下:(1)菌株CN2是从畜禽粪便中筛选出的一株革兰氏阴性杆状,边缘整齐、表面光滑、圆形、乳白色的细菌,VITEK 2鉴定结果表明其为假单胞菌的可能性为91%,系统发育树表明其与假单胞菌的同源性最高。菌株JS3是从水生植物菹草中筛选出的一株革兰氏阴性杆状,边缘锯齿形、表面光滑、粘稠、乳白色的细菌,VITEK 2鉴定结果没有发现与菌株JS3相似度非常高的菌,系统发育树表明其与气单胞菌的同源性最高。(2)菌株CN2生长及氧化硫的碳源优先利用顺序为柠檬酸钠葡萄糖乙酸钠,氮源为氯化铵硝酸钠;菌株JS3生长及氧化硫的碳源优先利用顺序为葡萄糖柠檬酸钠乙酸钠,氮源为硝酸钠氯化铵。碳氮比从5:1升至20:1时,菌株CN2和JS3的生长和氧化硫的趋势为先增加后降低,其中最佳碳氮比为15:1,此时菌株CN2可将73.39%的硫代硫酸根转化为硫酸根,菌株JS3可将76.25%的硫代硫酸根转化为硫酸根。p H从4.05增加到10.05,两株菌的氧化硫能力先增强后降低,当p H为7.05时,菌株CN2的OD600为1.827,硫酸根的积累量可达到4.43 g/L,p H增加到10.05时,仍有1.38 g/L的硫酸根积累量;当p H为9.05时,菌株JS3的OD600为1.891,硫酸根的积累量可达到4.37 g/L,p H增加到10.05时,仍有3.89g/L的硫酸根积累量。当氯化钠添加量达到3%时对菌株CN2产生明显影响,达到4%时对菌株JS3才产生明显影响,因此说明株菌具有一定的耐盐性,并且JS3比CN2的耐盐性更高一些。硫代硫酸根的初始浓度从702 mg/L增加到5620 mg/L,对菌株CN2和JS3的生长没有明显影响,氧化硫的趋势为先增加后降低,最佳硫代硫酸根初始浓度为2810mg/L,此时菌株CN2可将81.43%的硫代硫酸根转化为硫酸根,菌株JS3可将83.22%的硫代硫酸根转化为硫酸根。250 ml三角瓶中装液量从150 ml减少到25 ml,随溶解氧含量的增加,对菌株CN2的生长及硫氧化和氨氧化都没有影响;菌株JS3的氧化硫能力先增强后降低,在装液量为75 ml时,可将80.72%的硫代硫酸根转化为硫酸根。改变氮源添加量,硫氮比从20:1到5:1时,随氮含量的增加,硫代硫酸根及氨氮转化率逐渐上升,在硫氮比为10:1时,硫代硫酸根及氨氮转化率均最大,分别为80.72%和87.36%,继续增加氮含量,转化率均下降;改变硫源添加量,硫氮比从5:1到20:1时,随硫含量的增加,硫代硫酸根的转化率持续上升,当硫氮比为10:1时,68.21%的硫代硫酸根转化为硫酸根,继续增加硫含量,转化率开始下降,但是硫氮比对菌株的氨氧化没有影响,氨氮利用率在80%以上。(3)在鸡粪实验室模拟实验中,与对照组相比菌株CN2可降低81.36%的硫化氢释放量,降低88.79%的氨气释放量,菌株JS3可降低84.53%的硫化氢释放量。以上研究结果说明,菌株可减少鸡粪中硫化氢和氨气的释放量,菌株JS3可减少硫化氢的挥发,可为养殖厂提供良好的养殖环境。
【关键词】：异养硫氧化细菌 硫化氢 减释作用 假单胞菌 杀鲑气单胞菌 鸡粪
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172;X713
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 前言8-13
• 1.1 畜禽养殖业环境污染现状8-9
• 1.2 畜禽养殖废弃物中硫化氢的产生及危害9
• 1.3 畜禽养殖废弃物中硫化氢的防治9-10
• 1.4 微生物法去除硫化氢的研究进展10-11
• 1.5 研究意义11-12
• 1.6 技术路线12-13
• 第二章 材料与方法13-21
• 2.1 实验材料13-16
• 2.2 实验方法16-21
• 第三章 结果与分析21-42
• 3.1 实验菌株的分离与鉴定21-26
• 3.2 菌株环境因子响应特征研究26-42
• 第四章 讨论42-45
• 4.1 硫氧化细菌的筛选与鉴定42
• 4.2 菌株的硫氧化特征研究42-44
• 4.3 菌株的硫化氢减释效果研究44-45
• 第五章 结果与展望45-47
• 5.1 结论45-46
• 5.2 本研究的创新之处46
• 5.3 建议46-47
• 参考文献47-52
• 作者简介52-53
• 致谢53

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本文编号：944954