混养反硝化硫细菌Thiopseudomonas denitrificans X2的分离鉴定与基因组学研究

发布时间：2021-02-16 16:35

　　随着社会经济的迅速发展,制药和石油化工等行业的工业废水排放量逐年增加。含硫、含氮和高浓度化学需氧量（COD）是工业废水污染物组成的典型特征。这类废水未达标排放到环境中会引起富营养化等问题。碳氮硫共脱除工艺包含硫酸盐-有机物去除单元,反硝化脱硫单元,生物硫回收单元和硝化单元。此工艺将硫酸盐还原与反硝化脱硫过程耦合,实现有机物、硫酸盐和氮氧化物的高效去除。然而此工艺存在污染物去除和资源化效率易受进水负荷干扰,活性污泥中微生物群落功能机制不明确和单质硫产率较低的问题。本研究在碳氮硫共脱除反应器中分离出一株能够在厌氧条件下同时代谢COD、硫化物和氮氧化物的功能菌株X2。基于16S r RNA基因的系统进化分析表明菌株X2属于Pseudomonadaceae科,与Pseudomonas caeni有较近的亲缘关系。它们在系统进化树中与Pseudomonadaceae科其他近缘物种明显分离,形成一个新的进化单元。采用Pseudomonas caeni作为参考菌株,利用多相分类的方法对菌株X2进行鉴定,结果表明:与Pseudomonas caeni相比较,菌株X2在形态学、生理学和生物化学分类标记物... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 含硫含氮有机废水生物处理技术
        1.2.1 含硫酸盐有机废水生物处理技术
        1.2.2 含硫化物有机废水生物处理技术
        1.2.3 含氨氮有机废水生物处理技术
        1.2.4 含硫含氮废水共脱除生物处理技术
    1.3 硫细菌研究进展
        1.3.1 无色硫细菌
        1.3.2 光合硫细菌
    1.4 生物硫磺研究进展
        1.4.1 生物硫磺的性质
        1.4.2 生物硫磺的利用
    1.5 生物强化技术研究进展
        1.5.1 菌株选择策略
        1.5.2 生物强化的应用
    1.6 本课题研究内容
        1.6.1 课题来源
        1.6.2 本课题研究内容
        1.6.3 本课题技术路线
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验装置
    2.2 实验试剂及仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 反应器启动和运行
        2.3.2 功能菌株分离和纯化
        2.3.3 功能菌株系统进化分析
        2.3.4 功能菌株鉴定
        2.3.5 功能菌株代谢特征分析
        2.3.6 功能菌株分子生物学研究
第3章 Thiopseudomonas denitrificans X2的分离和鉴定
    3.1 引言
    3.2 功能菌株分离和鉴定
        3.2.1 分离和纯化
        3.2.2 系统进化分析
        3.2.3 生理学分析
        3.2.4 生物化学分析
        3.2.5 生物学命名
    3.3 本章小结
第4章 Thiopseudomonas denitrificans X2的代谢特征与生物强化产硫效能
    4.1 引言
    4.2 功能菌株的代谢特征
        4.2.1 异养反硝化代谢
        4.2.2 异养硫氧化-反硝化代谢
        4.2.3 混养硫氧化-反硝化代谢
        4.2.4 自养硫氧化-反硝化代谢
    4.3 不同代谢条件下功能基因的表达分析
    4.4 高硝酸盐负荷条件下生物强化单质硫生成
        4.4.1 生物强化反应器效能分析
        4.4.2 生物强化反应器微生物群落分析
    4.5 本章小结
第5章 Thiopseudomonas denitrificans X2的基因组学研究
    5.1 引言
    5.2 基因组测序数据分析
    5.3 功能基因组学研究
        5.3.1 碳代谢相关基因分析
        5.3.2 硫代谢相关基因分析
        5.3.3 氮代谢相关基因分析
        5.3.4 碳氮硫共代谢基因网络
    5.4 比较基因组学研究
        5.4.1 基因组共线性分析
        5.4.2 直系同源基因分析
        5.4.3 基因组结构变化分析
    5.5 本章小结
结论
    本研究的主要创新点
    本研究的展望
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]世界硫需求及硫肥状况[J]. 樊明宪,D. L. Messick,C. de Brey,汤建伟,穆荣哲.  磷肥与复肥. 2005(06)

硕士论文
[1]EGSB同步脱硫反硝化的运行效能和颗粒污泥的特性研究[D]. 陈川.哈尔滨工业大学 2007



本文编号：3036619