UASB中微生物群体行为及AHLs介导的感应调节机制
发布时间：2021-06-08 22:39
有机物的厌氧消化,是在产酸发酵菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群等协同作用下完成的,克服产氢产乙酸反应和产甲烷反应对厌氧消化进程的限速作用,是进一步提高厌氧消化系统的效能和运行稳定性的关键。厌氧污泥颗粒化,不仅提高了污泥的产氢产乙酸和产甲烷活性,还具有沉降速率快、产泥率低和耐冲击负荷强等优点,在工程实践中广泛地应用。但是对污泥颗粒化过程和微生物学机制的研究尚未深入。群体感应（Quorum Sensing,QS）系统可控制微生物活性和胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）合成等多种群体行为,为解析厌氧颗粒污泥的形成及功能菌群间相互间的协调机制带来了全新的视角,将对厌氧生物处理技术和理论的发展具有重要意义。本研究以两个升流式厌氧污泥床反应器（Up-flow Anaerobic Sludge Blanket,UASB）的启动及调控运行为基础,分别从厌氧污泥的驯化、有机负荷（Organic Loading Rate,OLR）提升、污泥负荷（Sludge Loading Rate,SLR）提升、温度降低、外加C6-HSL在颗...
【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】：169 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
群体感应系统作用机制示意图
哈尔滨工业大学工学博士学位论文期（Phase III），耗尽 H2后继续培养 4 d 为饥饿期（Phase IV）。在培养的第 1、3、5 和 10 d，分别取出 3 个培养体系提取 QS 信号分子，结果如图 3-1 D 所示，随着培养时间的延长，C4-HSL 的含量逐步增加，在 Phase I~IV 中，C4-HSL 的含量依次为 0.03、0.13、0.19 和 0.70 μg/L，当 HA 菌群处于饥饿期（Phase IV）时，培养体系内还检测出 0.10 μg/L 的 C8-HSL 和 0.18 μg/L 的 OXOC14-HSL。并且，在饥饿期（Phase IV）时，培养体系内的总 AHLs 浓度显著高于其余 3 个时期，表明 QS 系统可能介导了 HA 菌群应对饥饿的策略。
- 38 -图 3-2 SBOB、SEOB 和 SPOB 培养体系中丁酸（A）、乙醇（C）和丙酸（E）的转化能力及相应的Ls 动态（B，D 和 F）。热图中的数据经归一化处理，误差棒长度代表三次重复实验的标准偏差。红、蓝色、绿色和粉色箭头分别代表在 Phase I、Phase II、Phase III 和 Phase IV 中采集 AHLs 的时间点Fig. 3-2 Conversation of butyrate (A), ethanol (C) and propionate (E) and the corresponding dynamics oHLs (B, D and F) with the fermentation phased of functional flora SBOB, SEOB and SPOB, respectively.ndividual AHLs concentrations presented in heatmap were normalized. Error bars are defined as standardviation of three biological replicates. The red, blue, green and pink arrow represents sampling time of PhasI, Phase II, Phase III and Phase IV, respectively.在培养的第 1、4、9 和 21 d，分别取出 3 个培养体系提取 QS 信号分子，果如图 3-2 D 所示，培养体系中 C4-HSL 的含量随着培养时间的延长而增加 Phase I~ Phase IV 时，其含量依次为 0.34、0.22、0.47 和 0.87 μg/L。C12-HS
【参考文献】：
期刊论文
[1]ABR启动期运行效能及互营产甲烷菌群的分布特征[J]. 班巧英,刘琦,张立国,李建政. 中国环境科学. 2018(09)
[2]活性污泥胞外多聚物提取方法的比较[J]. 孙秀玥,唐珠,杨新萍. 环境科学. 2018(07)
[3]同型产乙酸菌研究进展及其环境生物技术应用[J]. 谢丽,杜诗云,卜凡. 同济大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]废水处理中群体感应调控行为研究进展[J]. 李松亚,费学宁,焦秀梅,王乐,邢燕军. 应用生态学报. 2018(03)
[5]污水厂暂停运行条件下活性污泥呼吸速率及EPS变化[J]. 李仁运,李志华,杨成建,董晓宇. 应用化工. 2018(02)
[6]活性炭脱色糖蜜酵母废水混合营养培养蛋白核小球藻净化水质[J]. 张会贞,陈娇敏,魏东. 现代食品科技. 2017(08)
[7]活性污泥EPS生成的影响因素研究[J]. 代莎莎,包常华. 水科学与工程技术. 2017(02)
[8]细菌群体感应“合作-欺骗”研究进展[J]. 赖柏民,汪美贞,沈东升. 应用生态学报. 2017(05)
[9]锌铜胁迫对Bacillus vallismortis EPS组分变化特征及其吸附性能的影响[J]. 简静仪,宋卫锋,李海宇,杨梓亨,丁培菲. 环境科学学报. 2017(06)
[10]厌氧氨氧化污泥群体感应信号分子检测及影响研究[J]. 陈舒涵,李安婕,王越兴,吴玲娟. 环境科学. 2017(03)
博士论文
[1]常/低温下AHLs类群体感应信号分子对SBBR系统影响的研究[D]. 胡惠秩.哈尔滨工业大学 2017
[2]ABR厌氧消化过程的数值模拟与反应动力学分析[D]. 施恩.哈尔滨工业大学 2017
[3]废水处理微生物胞外聚合物成分及表面特性[D]. 张鹏.重庆大学 2016
[4]UASB和ABR系统中产氢产乙酸菌群对OLR与pH的生态响应规律[D]. 张立国.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]产氢产乙酸和产甲烷反应对厌氧消化限速作用的比较分析[D]. 王祥锟.哈尔滨工业大学 2016
[2]厌氧颗粒污泥群感作用及调控研究[D]. 丁养城.浙江工商大学 2015
[3]产氢产乙酸互营共培养体的结构改良与基质转化能力研究[D]. 刘崇.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3219348
【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】：169 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
群体感应系统作用机制示意图
哈尔滨工业大学工学博士学位论文期（Phase III），耗尽 H2后继续培养 4 d 为饥饿期（Phase IV）。在培养的第 1、3、5 和 10 d，分别取出 3 个培养体系提取 QS 信号分子，结果如图 3-1 D 所示，随着培养时间的延长，C4-HSL 的含量逐步增加，在 Phase I~IV 中，C4-HSL 的含量依次为 0.03、0.13、0.19 和 0.70 μg/L，当 HA 菌群处于饥饿期（Phase IV）时，培养体系内还检测出 0.10 μg/L 的 C8-HSL 和 0.18 μg/L 的 OXOC14-HSL。并且，在饥饿期（Phase IV）时，培养体系内的总 AHLs 浓度显著高于其余 3 个时期，表明 QS 系统可能介导了 HA 菌群应对饥饿的策略。
- 38 -图 3-2 SBOB、SEOB 和 SPOB 培养体系中丁酸（A）、乙醇（C）和丙酸（E）的转化能力及相应的Ls 动态（B，D 和 F）。热图中的数据经归一化处理，误差棒长度代表三次重复实验的标准偏差。红、蓝色、绿色和粉色箭头分别代表在 Phase I、Phase II、Phase III 和 Phase IV 中采集 AHLs 的时间点Fig. 3-2 Conversation of butyrate (A), ethanol (C) and propionate (E) and the corresponding dynamics oHLs (B, D and F) with the fermentation phased of functional flora SBOB, SEOB and SPOB, respectively.ndividual AHLs concentrations presented in heatmap were normalized. Error bars are defined as standardviation of three biological replicates. The red, blue, green and pink arrow represents sampling time of PhasI, Phase II, Phase III and Phase IV, respectively.在培养的第 1、4、9 和 21 d，分别取出 3 个培养体系提取 QS 信号分子，果如图 3-2 D 所示，培养体系中 C4-HSL 的含量随着培养时间的延长而增加 Phase I~ Phase IV 时，其含量依次为 0.34、0.22、0.47 和 0.87 μg/L。C12-HS
【参考文献】：
期刊论文
[1]ABR启动期运行效能及互营产甲烷菌群的分布特征[J]. 班巧英,刘琦,张立国,李建政. 中国环境科学. 2018(09)
[2]活性污泥胞外多聚物提取方法的比较[J]. 孙秀玥,唐珠,杨新萍. 环境科学. 2018(07)
[3]同型产乙酸菌研究进展及其环境生物技术应用[J]. 谢丽,杜诗云,卜凡. 同济大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]废水处理中群体感应调控行为研究进展[J]. 李松亚,费学宁,焦秀梅,王乐,邢燕军. 应用生态学报. 2018(03)
[5]污水厂暂停运行条件下活性污泥呼吸速率及EPS变化[J]. 李仁运,李志华,杨成建,董晓宇. 应用化工. 2018(02)
[6]活性炭脱色糖蜜酵母废水混合营养培养蛋白核小球藻净化水质[J]. 张会贞,陈娇敏,魏东. 现代食品科技. 2017(08)
[7]活性污泥EPS生成的影响因素研究[J]. 代莎莎,包常华. 水科学与工程技术. 2017(02)
[8]细菌群体感应“合作-欺骗”研究进展[J]. 赖柏民,汪美贞,沈东升. 应用生态学报. 2017(05)
[9]锌铜胁迫对Bacillus vallismortis EPS组分变化特征及其吸附性能的影响[J]. 简静仪,宋卫锋,李海宇,杨梓亨,丁培菲. 环境科学学报. 2017(06)
[10]厌氧氨氧化污泥群体感应信号分子检测及影响研究[J]. 陈舒涵,李安婕,王越兴,吴玲娟. 环境科学. 2017(03)
博士论文
[1]常/低温下AHLs类群体感应信号分子对SBBR系统影响的研究[D]. 胡惠秩.哈尔滨工业大学 2017
[2]ABR厌氧消化过程的数值模拟与反应动力学分析[D]. 施恩.哈尔滨工业大学 2017
[3]废水处理微生物胞外聚合物成分及表面特性[D]. 张鹏.重庆大学 2016
[4]UASB和ABR系统中产氢产乙酸菌群对OLR与pH的生态响应规律[D]. 张立国.哈尔滨工业大学 2012
硕士论文
[1]产氢产乙酸和产甲烷反应对厌氧消化限速作用的比较分析[D]. 王祥锟.哈尔滨工业大学 2016
[2]厌氧颗粒污泥群感作用及调控研究[D]. 丁养城.浙江工商大学 2015
[3]产氢产乙酸互营共培养体的结构改良与基质转化能力研究[D]. 刘崇.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3219348
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