铜绿假单胞菌以菌糠为碳源的脱氮性能及其功能基因克隆表达

发布时间：2020-09-03 15:57

　　 近些年来,随着食用菌需求量的增加和工厂化栽培技术的普及,生产食用菌后的废培养基——蘑菇菌糠(Spent Mushroom Compost,SMC)大量堆积,造成资源浪费的同时严重污染环境。因此,如何对废弃食用菌栽培料进行合理利用已引起越来越多的重视。此外长期以来,我国水体遭受着严重的氮素污染,造成了饮用水源污染、水体富营养化等一系列环境问题,危及国民身体健康和生活质量。如何高效低耗的去除水体中的氮素污染亦成为环境科研工作者研究的热门课题。在众多的脱氮技术中,生物反硝化脱氮以其高效、安全、易于管理与操作、可大范围应用等优点而广受关注。据研究报告,碳源对反硝化除氮效果有重要影响。然而,生物反硝化过程中添加有机碳源容易引起二次污染。考虑到SMC独特的理化特性,SMC与反硝化结合,恰好符合以废治废原则。鉴于此,开展SMC在反硝化脱氮中的开发与应用研究课题,将好氧反硝化细菌——铜绿加单胞菌B136-33投入到以SMC为碳源的好氧反硝化体系中,通过深入探讨SMC添加剂量、操作温度和转速、初始pH及初始亚硝酸盐等对反硝化性能的影响,寻找到最佳的SMC投放量6 g、最佳细菌接种量6%、最佳反应温度37℃、最佳转速180 rmp、最佳pH 8.0、最佳初始亚硝氮浓度为20 mg/L。便以此为条件做了脱氮性能稳定性试验以详尽观察亚硝氮、氨氮、硝酸氮、COD等随反应时间的变化规律。从而建立铜绿假单胞菌以SMC为碳源的好氧反硝化工艺。此外为了充分挖掘铜绿假单胞菌的好氧反硝化能力,本研究还将B136-33的一氧化氮还原酶基因催化亚单位基因norB和氧化亚氮还原酶基因nosZ克隆至表达载体pET-28a上,化学转化至E.coliBL21得到了有效表达。同时对SMC中的功能微生物进行分离鉴定,得到两株好氧反硝化细菌。在好氧反硝化培养基纯种培养中,初始亚硝氮浓度为40 mg/L,12 h去除率达98%。经16SrDNA鉴定均属于分散泛菌属(Pantoeadispersa)。因此为构建稳定的应用SMC为碳源的反硝化的生物脱氮工艺奠定基础。本研究不仅为SMC的开发利用提出了一种新的思路,更可为SMC在生物反硝化中的规模化应用提供理论依据与实践指导。
【学位单位】：福建农林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：X52;X703;Q78

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 邵颖;陈安徽;董玉玮;;一株好氧反硝化细菌的筛选、鉴定及紫外诱变[J];湖北农业科学;2016年13期

2 李俊华;;关于A/O工艺实例脱氮控制的运行实例分析[J];广州化工;2016年08期

3 张耀;叶晓娟;;竹笋壳为生物膜载体的废水处理技术研究[J];中国环保产业;2016年04期

4 李华;周子明;刘青松;董宏标;段亚飞;李纯厚;张家松;;稻壳作为反硝化碳源在海水中的脱氮性能研究[J];工业水处理;2016年03期

5 蒋归鸣;王佳颖;缪慧男;金娇娇;周茂洪;;游离和聚乙烯醇包埋门多萨假单胞菌好氧反硝化脱氮的研究[J];环境污染与防治;2015年10期

6 梁贤;任勇翔;杨垒;赵思琪;夏志红;;异养硝化-好氧反硝化菌YL的脱氮特性[J];环境科学;2015年05期

7 周华芬;项银锋;林洁;;一株施氏假单胞菌好氧反硝化特性的研究[J];山东化工;2015年08期

8 王智峰;高湘;董宏宇;甄卓文;;好氧/缺氧循环SBR工艺处理屠宰废水的脱氮研究[J];工业水处理;2015年03期

9 王焕荣;牛新光;殷配福;;改良Bardenpho工艺用于处理垃圾渗滤液[J];中国给水排水;2014年12期

10 吴雅丽;许海;杨桂军;朱广伟;秦伯强;;太湖水体氮素污染状况研究进展[J];湖泊科学;2014年01期

相关硕士学位论文 前4条

1 刘道玉;脱氮副球菌的好氧反硝化特性及在水体氮素转化中的作用研究[D];南京农业大学;2012年

2 万劢;ANAMMOX生物膜反应器脱氮性能研究[D];大连理工大学;2013年

3 刘伯实;纤维素酶产生菌的筛选及其在菌糠开发中的利用[D];天津大学;2008年

4 王丽丽;高效反硝化菌的实验研究及其脱氮动力学分析[D];天津大学;2003年

本文编号：2811648