毒死蜱污染土壤的固定化微生物强化修复研究
发布时间：2021-11-01 12:59
毒死蜱是自20世纪60年代以来被广泛应用于农业生产的杀虫剂。其在土壤中的残留半衰期比较长,如何解决其在土壤中的残留问题已被广泛的关注。利用可以高效降解毒死蜱的微生物来去除土壤中的毒死蜱是一种既环保又实惠的方法。土壤中土著微生物的恶性竞争和复杂环境能削弱毒死蜱降解微生物的生存能力和竞争力,那些能提高微生物的存活率和去除效果的固定化技术越来越受到重视。本研究采用实验室前期筛选的毒死蜱高效降解菌H27,以稻壳生物炭作为固定化载体制备固定化降解菌对毒死蜱进行去除。通过优化制备条件,提高固定化降解菌的去除效率的同时分析环境因素对固定化降解菌的影响。通过室内模拟条件探究固定化降解菌对污染土壤的实际修复效果。通过本研究,以期为固定化降解菌的实际应用提供一定的科学依据。具体研究内容如下:（1）毒死蜱降解菌固定化条件的优化及对培养液中毒死蜱的去除特性研究:（1）使用生物炭对降解菌进行吸附固定,利用响应面分析法对固定条件进行优化,以期寻找最佳的固定化条件。结果表明,含0.075-0.109 mm粒径生物炭的液体培养基中加入10%原始菌液震荡吸附22 h时的固定化降解菌对毒死蜱的去除率最高,以上为最佳固定化...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 农药使用概况
1.2 毒死蜱概况
1.2.1 毒死蜱使用概况
1.2.2 毒死蜱在环境中的残留
1.2.3 毒死蜱的生态毒理学效应
1.3 农药污染土壤修复方法
1.3.1 非生物修复方法
1.3.2 生物修复方法
1.4 固定化修复技术
1.4.1 固定化微生物技术的修复原理
1.4.2 固定化微生物技术的应用
1.4.3 生物炭做为固定化载体的应用
1.5 污染土壤修复过程中对土壤微生物的影响
1.6 研究方法、内容和技术路线
2 材料与方法
2.1 实验药品
2.2 实验仪器
2.3 供试材料
2.3.1 实验土壤及其理化性质
2.3.2 主要试剂和培养基的配制
2.4 实验方法
2.4.1 无机盐培养基中毒死蜱的提取和测定
2.4.2 固定化降解菌的制备
2.4.3 固定化降解菌载体吸附的菌量
2.4.4 固定化条件优化
2.4.5 毒死蜱初始浓度对固定化降解菌去除效果的影响
2.4.6 固定化降解菌投加量对毒死蜱去除率的影响
2.4.7 固定化降解菌的去除效果
2.4.8土壤降解实验
2.4.9 微生物功能多样性测定
2.4.10 末端限制性片段长度多样性
2.4.11 土壤功能微生物基因表达丰度的分析
2.5 数据统计与分析
3 结果与分析
3.1 分析方法的线性关系与准确性
3.2 降解菌的固定化以及对毒死蜱的去除特性
3.2.1 固定化条件的优化
3.2.2 毒死蜱初始浓度对固定化降解菌去除毒死蜱效果的影响
3.2.3 固定化降菌投加量对降解效果的影响
3.2.4 固定化降菌的降解效果对比
3.3 固定化降解菌对毒死蜱污染土壤的修复研究
3.3.1 固定化降解菌对土壤中毒死蜱的去除效果
3.3.2 固定化降菌率修复土壤后对土壤微生物Biolog分析
3.3.3 固定化降菌修复土壤后对土壤微生物T-RFLP分析
3.3.4 固定化降菌修复土壤后对土壤氨氧化微生物基因表达丰度的影响
4 讨论
4.1 生物炭固定化降解菌的优势
4.1.1 固定化降解菌固定条件优化
4.1.2 接种量和毒死蜱初始浓度对固定化降解菌去除效果的影响
4.2 固定化降解菌的土壤修复效果
4.2.1 固定化降解菌对污染物的高效降解作用
4.2.2 固定化降解菌修复土壤过程中对土壤微生物的影响
5 结论
6 创新之处与研究不足
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展[J]. 吕鑫,孙延瑜,闵军,胡晓珂,马莲菊. 安徽农业科学. 2020(04)
[2]间歇灌溉对稻田毒死蜱迁移转化特征的影响[J]. 刘慧云,关卓,程建华,唐翔宇,鲜青松. 农业工程学报. 2020(01)
[3]外源微生物对PAHs污染土壤细菌群落结构的影响[J]. 赵旭阳,郭美霞,周艳梅. 化学研究. 2019(05)
[4]聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯生物降解膜对土壤氨氧化和反硝化微生物变化的影响[J]. 林青,曾军,王斌,史应武,杨红梅,张涛,高雁,楚敏,王金鑫,孙九胜,霍向东. 新疆农业科学. 2019(07)
[5]有机磷类农药残留检测技术研究[J]. 刘小琼,王晓媛,李庆聪,戴余波,李金涛. 安徽农业科学. 2019(01)
[6]铜与毒死蜱复合污染对淡水绿藻的毒性效应[J]. 徐冬梅,柯薇,王彦华. 中国环境科学. 2018(11)
[7]不同灌溉方式下土壤化学消毒对毒死蜱降解及酶活性的影响[J]. 何华,张娇. 环境化学. 2018(11)
[8]有机磷农药污染土壤的微生物降解研究进展[J]. 张娜娜,姜博,邢奕,连路宁,陈亚婷. 土壤. 2018(04)
[9]Microbial Degradation of Organophosphate Pesticides: A Review[J]. Shardendu KUMAR,Garima KAUSHIK,Mohd Ashraf DAR,Surendra NIMESH,Ulrico Javier LóPEZ-CHUKEN,Juan Francisco VILLARREAL-CHIU. Pedosphere. 2018(02)
[10]生物炭基固定化菌剂对石油类污染物的高效降解[J]. 任宏洋,马伶俐,王兵,袁增,李珍珍,丁梦娇. 环境工程学报. 2017(11)
博士论文
[1]乌鲁木齐10号泉水体微生物多时间尺度变化及其对地震的响应[D]. 杨红梅.中国农业大学 2019
[2]固定化阿特拉津降解菌—藻体系的构建及去除水体中阿特拉津的研究[D]. 杨晓燕.中国农业科学院 2018
[3]重金属胁迫下固定化Bacillus sp.P1对多环芳烃的去除机理研究[D]. 刘少恒.湖南大学 2018
[4]生物炭对土壤微生物及其强化修复多环芳烃污染的影响与机理研究[D]. 刘亮.上海交通大学 2015
[5]莠去津对土壤微生物群落结构及分子多样性的影响[D]. 王军.山东农业大学 2012
硕士论文
[1]炭基材料固定化微生物及其对PAHs污染土壤的修复研究[D]. 孙安琪.华侨大学 2019
[2]改性生物质电厂灰固定化微生物在石油污染土壤中的修复应用研究[D]. 王晓玲.中国地质科学院 2019
[3]多环芳烃降解菌包埋固定化及其降解特性研究[D]. 陈曦.重庆大学 2018
[4]海洋石油降解菌的筛选及藻类材料固定化菌剂的研制与应用[D]. 张毅然.国家海洋局第一海洋研究所 2018
[5]生物炭基固定化微生物及对石油污染土壤的修复研究[D]. 马伶俐.西南石油大学 2017
[6]多环芳烃降解菌的筛选及生物炭固定化菌剂对土壤的修复[D]. 陈思尹.上海师范大学 2017
[7]邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯对土壤微生物群落结构多样性的影响[D]. 夏庆兵.山东农业大学 2016
[8]生物炭固定化菌群研制及其修复芘-Cr（Ⅵ）复合污染土壤研究[D]. 顾玲峰.上海大学 2016
[9]微生物—化学氧化剂协同降解养殖水体中氟乐灵的研究[D]. 季丽.南京农业大学 2015
[10]固定化漆酶降解克百威与毒死蜱的研究[D]. 刘丽.沈阳工业大学 2015
本文编号：3470154
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 农药使用概况
1.2 毒死蜱概况
1.2.1 毒死蜱使用概况
1.2.2 毒死蜱在环境中的残留
1.2.3 毒死蜱的生态毒理学效应
1.3 农药污染土壤修复方法
1.3.1 非生物修复方法
1.3.2 生物修复方法
1.4 固定化修复技术
1.4.1 固定化微生物技术的修复原理
1.4.2 固定化微生物技术的应用
1.4.3 生物炭做为固定化载体的应用
1.5 污染土壤修复过程中对土壤微生物的影响
1.6 研究方法、内容和技术路线
2 材料与方法
2.1 实验药品
2.2 实验仪器
2.3 供试材料
2.3.1 实验土壤及其理化性质
2.3.2 主要试剂和培养基的配制
2.4 实验方法
2.4.1 无机盐培养基中毒死蜱的提取和测定
2.4.2 固定化降解菌的制备
2.4.3 固定化降解菌载体吸附的菌量
2.4.4 固定化条件优化
2.4.5 毒死蜱初始浓度对固定化降解菌去除效果的影响
2.4.6 固定化降解菌投加量对毒死蜱去除率的影响
2.4.7 固定化降解菌的去除效果
2.4.8土壤降解实验
2.4.9 微生物功能多样性测定
2.4.10 末端限制性片段长度多样性
2.4.11 土壤功能微生物基因表达丰度的分析
2.5 数据统计与分析
3 结果与分析
3.1 分析方法的线性关系与准确性
3.2 降解菌的固定化以及对毒死蜱的去除特性
3.2.1 固定化条件的优化
3.2.2 毒死蜱初始浓度对固定化降解菌去除毒死蜱效果的影响
3.2.3 固定化降菌投加量对降解效果的影响
3.2.4 固定化降菌的降解效果对比
3.3 固定化降解菌对毒死蜱污染土壤的修复研究
3.3.1 固定化降解菌对土壤中毒死蜱的去除效果
3.3.2 固定化降菌率修复土壤后对土壤微生物Biolog分析
3.3.3 固定化降菌修复土壤后对土壤微生物T-RFLP分析
3.3.4 固定化降菌修复土壤后对土壤氨氧化微生物基因表达丰度的影响
4 讨论
4.1 生物炭固定化降解菌的优势
4.1.1 固定化降解菌固定条件优化
4.1.2 接种量和毒死蜱初始浓度对固定化降解菌去除效果的影响
4.2 固定化降解菌的土壤修复效果
4.2.1 固定化降解菌对污染物的高效降解作用
4.2.2 固定化降解菌修复土壤过程中对土壤微生物的影响
5 结论
6 创新之处与研究不足
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物降解土壤中多环芳烃的研究进展[J]. 吕鑫,孙延瑜,闵军,胡晓珂,马莲菊. 安徽农业科学. 2020(04)
[2]间歇灌溉对稻田毒死蜱迁移转化特征的影响[J]. 刘慧云,关卓,程建华,唐翔宇,鲜青松. 农业工程学报. 2020(01)
[3]外源微生物对PAHs污染土壤细菌群落结构的影响[J]. 赵旭阳,郭美霞,周艳梅. 化学研究. 2019(05)
[4]聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯生物降解膜对土壤氨氧化和反硝化微生物变化的影响[J]. 林青,曾军,王斌,史应武,杨红梅,张涛,高雁,楚敏,王金鑫,孙九胜,霍向东. 新疆农业科学. 2019(07)
[5]有机磷类农药残留检测技术研究[J]. 刘小琼,王晓媛,李庆聪,戴余波,李金涛. 安徽农业科学. 2019(01)
[6]铜与毒死蜱复合污染对淡水绿藻的毒性效应[J]. 徐冬梅,柯薇,王彦华. 中国环境科学. 2018(11)
[7]不同灌溉方式下土壤化学消毒对毒死蜱降解及酶活性的影响[J]. 何华,张娇. 环境化学. 2018(11)
[8]有机磷农药污染土壤的微生物降解研究进展[J]. 张娜娜,姜博,邢奕,连路宁,陈亚婷. 土壤. 2018(04)
[9]Microbial Degradation of Organophosphate Pesticides: A Review[J]. Shardendu KUMAR,Garima KAUSHIK,Mohd Ashraf DAR,Surendra NIMESH,Ulrico Javier LóPEZ-CHUKEN,Juan Francisco VILLARREAL-CHIU. Pedosphere. 2018(02)
[10]生物炭基固定化菌剂对石油类污染物的高效降解[J]. 任宏洋,马伶俐,王兵,袁增,李珍珍,丁梦娇. 环境工程学报. 2017(11)
博士论文
[1]乌鲁木齐10号泉水体微生物多时间尺度变化及其对地震的响应[D]. 杨红梅.中国农业大学 2019
[2]固定化阿特拉津降解菌—藻体系的构建及去除水体中阿特拉津的研究[D]. 杨晓燕.中国农业科学院 2018
[3]重金属胁迫下固定化Bacillus sp.P1对多环芳烃的去除机理研究[D]. 刘少恒.湖南大学 2018
[4]生物炭对土壤微生物及其强化修复多环芳烃污染的影响与机理研究[D]. 刘亮.上海交通大学 2015
[5]莠去津对土壤微生物群落结构及分子多样性的影响[D]. 王军.山东农业大学 2012
硕士论文
[1]炭基材料固定化微生物及其对PAHs污染土壤的修复研究[D]. 孙安琪.华侨大学 2019
[2]改性生物质电厂灰固定化微生物在石油污染土壤中的修复应用研究[D]. 王晓玲.中国地质科学院 2019
[3]多环芳烃降解菌包埋固定化及其降解特性研究[D]. 陈曦.重庆大学 2018
[4]海洋石油降解菌的筛选及藻类材料固定化菌剂的研制与应用[D]. 张毅然.国家海洋局第一海洋研究所 2018
[5]生物炭基固定化微生物及对石油污染土壤的修复研究[D]. 马伶俐.西南石油大学 2017
[6]多环芳烃降解菌的筛选及生物炭固定化菌剂对土壤的修复[D]. 陈思尹.上海师范大学 2017
[7]邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯对土壤微生物群落结构多样性的影响[D]. 夏庆兵.山东农业大学 2016
[8]生物炭固定化菌群研制及其修复芘-Cr（Ⅵ）复合污染土壤研究[D]. 顾玲峰.上海大学 2016
[9]微生物—化学氧化剂协同降解养殖水体中氟乐灵的研究[D]. 季丽.南京农业大学 2015
[10]固定化漆酶降解克百威与毒死蜱的研究[D]. 刘丽.沈阳工业大学 2015
本文编号：3470154
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3470154.html
