异养硝化—好氧反硝化菌强化人工湿地脱氮作用的研究

发布时间：2017-06-26 14:00

  本文关键词：异养硝化—好氧反硝化菌强化人工湿地脱氮作用的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：从活性污泥中筛选出一株异养硝化-好氧反硝化高效菌株N7,经鉴定为Acinetobacter calcoaceticus(醋酸钙不动杆菌)。以硫酸铵为N源、丁二酸钠为C源,菌株N7对N地+-N去除率高达99.2%,TN去除率为67.1%,异养硝化效果较好。分别以硝酸钾和亚硝酸钠为N源,在30-C,150 rpm下培养,其TN去除率分别为62.7%和75.0%,表明N7具有良好的好氧反硝化效果。单因素实验结果表明菌株N7的最佳反硝化条件为：温度30-C、转速230 rpm, C/N为35、pH为8.1。运用组织培养,从芦苇种子成功的获得了芦苇再生苗；选取长势基本一致、健康的驯化后芦苇苗,手工移植入模拟人工湿地系统。通过对模拟人工湿地系统54天的跟踪监测发现,COD、NH4+-N、TN的去除效果较好,有植物系统在初始COD、NH4+-N、TN浓度分别为400 mg/L、30 mg/L、30 mg/L时,去除率分别达到65%-75%、69%76%、50%～60%,模拟人工湿地系统内微生物正在逐渐发挥作用,系统运行良好。实验室规模的模拟人工湿地系统,利用生物强化技术,结合菌株N7、土壤和植物,组成3种不同的系统进行实验比对。菌株、植物与土壤三者结合(S组)COD、NH4+-N、TN显著降低,在第1阶段实验进行到第7天时,出水COD、 NH4+-N、TN分别降低为45.7 mg/L、0.6 mg/L、0.8 mg/L,去除率分别达到88.6%、97.9%、97.2%。实验表明,菌株N7强化模拟人工湿地脱氮效果明显,且可以同时去除有机物,具有良好的应用前景。菌株N7从强化实验开始到强化实验达标阶段一直都存在于湿地系统中,说明菌株N7与芦苇根际的微生物良好的共生,且一起发挥了脱氮作用。序列分析比对结果可以看出,湿地系统中主要微生物种群有Acinetobacter calcoaceticus strain、Acidobacteria bacterium、Clostridium sp.、Spirosoma sp.、Nitrosomonas sp.、 Nitrospiraceae bacterium等。在强化实验开始和强化实验达标两个阶段,芦苇根际有一部分相同的微生物种类,但微生物的数量有区别,芦苇根际微生物种类也有一定变化,说明强化实验没有对模拟人工湿地系统植物根际产生很大影响。
【关键词】：醋酸钙不动杆菌N7 人工湿地 生物强化 脱氮 PCR-DGGE
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703;X172
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 引言9-21
• 1.1 研究背景9
• 1.2 微生物脱氮的原理9-14
• 1.2.1 同步硝化反硝化9-10
• 1.2.2 厌氧氨氧化10
• 1.2.3 短程硝化-反硝化10
• 1.2.4 异养硝化10
• 1.2.5 好氧反硝化10-11
• 1.2.6 异养硝化-好氧反硝化11-14
• 1.3 人工湿地14-16
• 1.3.1 人工湿地及其优缺点14-15
• 1.3.2 人工湿地的分类15
• 1.3.3 人工湿地中的氮去除机理15-16
• 1.3.4 人工湿地的发展与应用16
• 1.4 湿地植物的作用16-18
• 1.4.1 直接利用营养物质及吸附和富集重金属等物质17
• 1.4.2 植物根际泌氧作用17
• 1.4.3 加强水利传输性能17-18
• 1.5 生物强化脱氮工艺18-19
• 1.5.1 生物强化作用18
• 1.5.2 生物强化作用的研究进展18-19
• 1.6 研究目的、意义及内容19-21
• 1.6.1 研究目的19
• 1.6.2 研究意义19
• 1.6.3 研究内容19-20
• 1.6.4 技术路线20-21
• 第二章 异养硝化好氧反硝化菌的分离鉴定及脱氮特性21-32
• 2.1 材料21-23
• 2.1.1 菌源21
• 2.1.2 培养基21-22
• 2.1.3 试剂22-23
• 2.2 实验方法23-24
• 2.2.1 菌株的富集23
• 2.2.2 好氧反硝化菌的筛选与分离23
• 2.2.3 菌种鉴定23
• 2.2.4 菌株性能的测定23-24
• 2.3 结果与分析24-31
• 2.3.1 菌种的分离与鉴定24-25
• 2.3.2 菌株N7异养硝化性能的测定25-26
• 2.3.3 菌株N7好氧反硝化性能的测定26-27
• 2.3.4 不同因素对菌株脱氮效果的影响27-31
• 2.4 小结31-32
• 第三章 模拟人工湿地的构建32-42
• 3.1 实验材料与方法32-36
• 3.1.1 实验材料32-33
• 3.1.2 培养基33-34
• 3.1.3 实验装置34-35
• 3.1.4 实验用水的水质35-36
• 3.1.5 水质检测36
• 3.2 结果与分析36-41
• 3.2.1 芦苇组织培养36-38
• 3.2.2 模拟人工湿地的构建38-41
• 3.3 小结41-42
• 第四章 菌株N7强化人工湿地脱氮效果42-49
• 4.1 材料与方法42-43
• 4.1.1 材料42
• 4.1.2 实验方法42-43
• 4.2 结果与分析43-48
• 4.2.1 COD的去除44-45
• 4.2.2 氮的去除45-48
• 4.3 小结48-49
• 第五章 生物强化脱氮工艺根际微生物群落结构分析49-56
• 5.1 材料与方法49-52
• 5.1.1 材料49-50
• 5.1.2 方法50-52
• 5.2 结果与分析52-55
• 5.2.1 根际微生物DNA的PCR扩增52-53
• 5.2.2 DGGE分析53-55
• 5.3 小结55-56
• 第六章 结论与展望56-58
• 6.1 结论56-57
• 6.2 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-69
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 方海洋;王智;李建华;王育来;;异养硝化-好氧反硝化菌粪产碱杆菌的脱氮特性[J];环境工程学报;2015年02期

2 曹林;衣学文;董滨;鲁超;黄鑫;丁国际;;活性污泥中异养硝化-好氧反硝化菌的分离及其脱氮性能[J];净水技术;2014年03期

3 姚力;信欣;周迎芹;鲁磊;冷璐;;好氧反硝化菌强化序批式活性污泥反应器处理生活污水[J];环境污染与防治;2014年03期

4 全向春;岑艳;钱殷;;2株好氧反硝化菌的筛选及其强化贫营养生物膜脱氮效果[J];环境科学;2013年07期

5 潘丹;黄巧云;陈雯莉;;两株异养硝化细菌的分离鉴定及其脱氮特性[J];微生物学报;2011年10期

6 曲洋;张培玉;于德爽;郭沙沙;杨瑞霞;;异养硝化/好氧反硝化菌生物强化含海水污水的SBR短程硝化系统初探[J];环境科学;2010年10期

7 吴海明;张建;李伟江;张波;;人工湿地植物泌氧与污染物降解耗氧关系研究[J];环境工程学报;2010年09期

8 张培玉;曲洋;于德爽;郭沙沙;杨瑞霞;;菌株qy37的异养硝化/好氧反硝化机制比较及氨氮加速降解特性研究[J];环境科学;2010年08期

9 陈f"圳;王立刚;王迎春;李季;丁伟;任天志;李少朋;;异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及脱氮性能的实验研究[J];环境科学;2009年12期

10 凌云;丁浩;徐亚同;;芦苇人工湿地根际微生物效应研究[J];农业系统科学与综合研究;2008年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 雒维国;潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究[D];东南大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 黄菲菲;异养硝化—好氧反硝化菌的筛选与脱氮性能研究[D];南京理工大学;2013年

2 丁浩;梦清园芦苇湿地根际微生物特性初步研究[D];华东师范大学;2007年

3 刘华英;暴马丁香（Syringa reticulata var.mandshurica）组织培养的研究[D];东北林业大学;2003年

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本文编号：486350