石油源多环芳烃降解菌的筛选及其降解途径的初步研究

发布时间：2023-04-11 23:05

　　石油污染物中广泛存在的多环芳烃(PAHs)具有疏水性且结构稳定,是环境科学与工程学科重点研究的污染物之一。本文以采油废水处理系统中活性污泥为研究对象,通过中间产物鉴定和宏基因组测序分析,研究了石油烃降解菌对萘、菲和蒽三种典型PAHs的降解机理。利用宏基因组测序手段分析了SBR池活性污泥中微生物群落结构变化和优势菌群。活性污泥池中细菌分别属于76个门、861个属。WZ1、WZ2和WZ3三个样本优势菌群主要来自于5个门。分别是变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、浮霉菌门和蓝细菌门。变形菌门和放线菌门的相对丰度分别为49.41%和12.13%,在SBR活性污泥系统中起主要作用。从属水平上,WZ1、WZ2、WZ3优势菌群为分枝杆菌属、Ardenticatena、固氮螺菌属、斯克尔曼氏菌属、Inquilinus、硫碱弧菌属和纤发鞘丝蓝细菌属等12个菌属。经PAHs处理后的三个样本中,细菌分别属于32个门、628个属。优势菌群主要来自于变形菌门、拟杆菌门和放线菌门三个门。P1和X3样品中优势菌群为盐单胞菌属、海杆菌属、维氏杆菌属、硝酸盐还原菌属、阿尔蒂杆菌、海源菌属和假单胞菌。盐单胞菌属在P1和X3群落...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 降解石油烃的微生物
    1.2 与石油烃降解有关的酶和基因
    1.3 基因工程技术在石油污染处理中的应用
    1.4 石油烃生物降解机理的研究现状
        1.4.1 链烷烃降解机理的研究
        1.4.2 环烷烃降解的研究
        1.4.3 苯的生物降解途径
        1.4.4 萘的生物降解途径
        1.4.5 菲的生物降解途径
    1.5 研究目的与意义
        1.5.1 本课题研究来源
        1.5.2 本课题研究意义及创新点
        1.5.3 研究内容与技术方案
第2章 SBR系统中细菌的群落特征及菌群对PAHs的响应
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验样本
        2.2.2 活性污泥菌群的富集和驯化
        2.2.3 DNA的提取
        2.2.4 凝胶电泳
        2.2.5 PCR扩增、文库构建及测序
        2.2.6 测序数据分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 DNA提取和PCR扩增结果
        2.3.2 宏基因组测序结果
        2.3.3 活性污泥菌群和驯化菌群在门水平上的群落组成
        2.3.4 活性污泥菌群和驯化菌群群落丰度及其相似性
        2.3.5 优势菌群的变化趋势
        2.3.6 优势菌群对PAHs的响应分析
    2.4 本章小结
第3章 PAHs降解菌的筛选与降解能力测定
    3.1 实验材料
    3.2 实验方法
        3.2.1 样品采集
        3.2.2 PAHs降解菌的富集和驯化
        3.2.3 PAHs高效降解菌的筛选
        3.2.4 分子生态学鉴定
        3.2.5 TOC降解能力的测定
        3.2.6 PAHs降解能力的测定
    3.3 结果与分析
        3.3.1 菌株的筛选结果
        3.3.2 分子生态学鉴定
        3.3.3 采油废水TOC降解能力的测定
        3.3.4 PAHs降解能力的测定
    3.4 本章小结
第4章 PAHs降解过程中的中间产物鉴定
    4.1 实验材料
    4.2 实验方法
        4.2.1 样本概况
        4.2.2 PAHs降解中间产物的提取
        4.2.3 PAHs降解中间产物的检测
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 萘降解产物的分析及降解途径的讨论
        4.3.2 蒽降解产物的分析及降解途径的讨论
        4.3.3 菲降解产物的分析及降解途径的讨论
    4.4 本章小结
第5章 PAHs降解基因的检测和PAHs降解途径分析
    5.1 实验材料
    5.2 实验方法
        5.2.1 实验样本
        5.2.2 DNA的提取
        5.2.3 PCR扩增、基因组文库构建及测序
        5.2.4 基因组功能分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 基因组特征
        5.3.2 基因组注释结果
        5.3.3 PAHs的生物降解途径
    5.4 本章小结
第6章 结论和建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
致谢



本文编号：3789930