溶解铜绿微囊藻的细菌筛选及溶藻效果的研究

发布时间：2017-06-05 01:04

  本文关键词：溶解铜绿微囊藻的细菌筛选及溶藻效果的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了得到高效溶解水华水体中有害蓝藻的溶藻细菌,本文以铜绿微囊藻为研究对象,从土壤中筛选溶藻菌。通过生理生化实验和16SrDNA序列分析对菌种进行了鉴定,研究了菌液投加剂量、温度、藻的起始溶度和投加方式对溶藻效能的影响,并对溶藻机理进行了初步的探讨；通过测定COD、氨氮、总氮和总磷等水质指标,研究了溶藻过程中对水体水质的影响,最后将得到的溶藻菌应用于实际水华水体的处理,通过中性红染色和扫描电镜观察水样处理中藻细胞的变化情况。获得了高效的溶藻菌。经过对土壤中细菌的分离、纯化和筛选,获得了3株溶藻细菌,分别是AA02、AA06和AA10,经鉴定为中间苍白杆菌(Ochrobactrum intermedium),保藏号为NR 042447；缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),保藏号为NR 117188和短波单(Brevundimonas olei),保藏号为NR 117268。将AA06用于溶藻效能的研究,发现其对细胞密度为1.0-3.0×109个/L的藻液半数致死浓度为3.94×106CFU/mL;而当细菌密度为1.08×108CFU/mL时,处理100 mL的细胞密度为1.0-3.0×109个/L的藻液,菌液的最适投加量为10 mL。溶藻菌在30℃、22℃和15℃时溶藻效果依次下降。当藻细胞密度分别为1.04×109个/L、8.56x109个/L和7.02×1010个/L时,加入10 mL的菌液,溶藻率分别达到87.4%、89.7%和98.2%。将10 mL的菌液分5次投加时的溶藻效果好于一次性投加10 mL。将溶藻菌菌液、无菌的上清液、菌体和水的混合液、菌体和培养基的混合液用于溶藻研究,发现菌液、上清液、菌体和培养基的混合液有很好的溶藻效果,而只有菌体时没有溶藻效果,说明AA06溶藻菌是通过分泌溶藻物质到上清液中起到溶藻效果的。分别对溶藻菌、加入菌液后的藻液和菌液上清液进行三维荧光,对比分析发现溶藻物质可能属于类腐殖酸物质。加入10mL的菌液后,水质的变化情况十分明显。水中的COD和总氮的浓度会迅速上升,然后经过细菌的作用,浓度会迅速下降。COD浓度从1714 mg/L下降到了330 mg/L,总氮浓度从448 mg/L下降到227 mg/L。氨氮浓度在加入菌液后同样会迅速上升,但是经过细菌作用后浓度仍持续上升,从140 mg/L一直上升到了250mg/L。总磷浓度在加入菌液后由投加前的2.1 mg/L提高至2.9mg/L。溶藻菌对实际水样中的微囊藻有着很好的溶藻效果。从爆发水华的天然水体中采集微囊藻水样,加入10 mL、30 mL和50 mL AA06菌液10天后,Chla的去除率分别为77.90%、89.1%和92.0%；加入等体积的AA10菌液后,Chla的去除率则分别为55.6%、92.6%和98.7%,说明了溶藻菌对微囊藻有很好的溶藻效果。溶藻过程中,随着细胞活性的逐步降低,漂浮于水面的藻细胞下沉至水中央,再沉至底部并在底部逐步黄化,细胞聚集体并没有分散成单个细胞,而是以整体方式溶解死亡,细胞膜受到破损,直到溶解成为碎片聚集体。
【关键词】：溶藻菌 铜绿微囊藻 中间苍白杆菌 缺陷短波单胞菌 短波单胞菌 溶藻效能
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52;X172
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 藻类水华的危害11
• 1.3 藻类水华的治理现状11-14
• 1.3.1 物理方法12
• 1.3.2 化学方法12-13
• 1.3.3 生物方法13-14
• 1.3.3.1 水生动物13
• 1.3.3.2 植物13-14
• 1.3.3.3 微生物14
• 1.4 溶藻菌的研究进展14-17
• 1.4.1 溶藻菌的应用14-16
• 1.4.1.1 绿藻门14
• 1.4.1.2 蓝藻门14-16
• 1.4.1.3 甲藻门16
• 1.4.1.4 硅藻门16
• 1.4.2 溶藻菌溶藻机理16-17
• 1.5 课题来源17
• 1.6 研究目的与意义17-18
• 1.7 研究的主要内容18-19
• 1.8 技术路线19-20
• 2 实验材料与方法20-31
• 2.1 实验试剂与仪器20-22
• 2.2 溶藻菌的筛选与鉴定22-23
• 2.2.1 铜绿微囊藻的培养22
• 2.2.2 细菌培养基22
• 2.2.3 溶藻菌的筛选22-23
• 2.2.4 菌落形态观察23
• 2.2.5 菌种鉴定23
• 2.3 溶藻效能的研究23-25
• 2.3.1 藻的培养23-24
• 2.3.2 溶藻菌的培养24-25
• 2.3.3 投加剂量25
• 2.3.4 温度25
• 2.3.5 藻的起始密度25
• 2.3.6 溶藻菌投加方式25
• 2.4 细菌溶藻机理25-26
• 2.5 溶藻后的水质的变化26
• 2.6 溶藻菌用于实际水样26-27
• 2.6.1 水华水样的采集26-27
• 2.6.2 溶藻操作27
• 2.7 分析测试27-31
• 2.7.1 生理生化实验27-28
• 2.7.2 藻细胞密度28-29
• 2.7.3 菌落计数29
• 2.7.4 中性红染色29
• 2.7.5 Chla的测定29-30
• 2.7.6 扫描电镜30
• 2.7.7 三维荧光30
• 2.7.8 化学指标30-31
• 3 溶藻菌筛选及溶藻效果31-50
• 3.1 溶藻菌的筛选与鉴定31-36
• 3.1.1 溶藻菌的筛选31
• 3.1.2 溶藻菌的形态观察31
• 3.1.3 生理生化实验31-32
• 3.1.4 菌种鉴定32-36
• 3.2 溶藻的效能研究36-42
• 3.2.1 中性红染色36-37
• 3.2.2 投加剂量37
• 3.2.3 温度37-39
• 3.2.4 藻的起始密度39-41
• 3.2.5 溶藻菌投加方式41-42
• 3.3 溶藻菌在实际水样的应用42-50
• 3.3.1 菌体液的溶藻效果42-43
• 3.3.2 上清液的溶藻效果43-44
• 3.3.3 菌液的溶藻效果44-45
• 3.3.4 溶藻过程中的藻细胞形态变化45-50
• 3.3.4.1 中性红染色45-47
• 3.3.4.2 SEM观察47-50
• 4 溶藻的机理研究50-59
• 4.1 溶藻机理50-56
• 4.1.1 菌体和水混合液的溶藻效果50
• 4.1.2 菌体和培养基混合液的溶藻效果50
• 4.1.3 上清液的溶藻效果50-51
• 4.1.4 菌液的溶藻效果51-52
• 4.1.5 三维荧光光谱分析52-56
• 4.2 溶藻后的水质的变化56-59
• 4.2.1 COD56
• 4.2.2 TN56-57
• 4.2.3 NH_4~+-N57-58
• 4.2.4 TP58-59
• 5 结论与建议59-61
• 5.1 结论59-60
• 5.2 建议60-61
• 参考文献61-66
• 个人简介66-67
• 导师简介67-68
• 获得成果目录68-69
• 致谢69

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