微生物降解问题的动力学建模及其动力学性质分析
发布时间：2021-01-05 11:51
本学位论文主要研究了微生物降解问题的动力学建模,并通过分析模型的动力学性质（如平衡态的稳定性、系统的持久性、Hopf分支与周期解（周期振荡）的存在性）来研究营养物质、微生物、絮凝剂/降解酶之间的相互作用关系,进而为微生物降解问题提供可行的理论参考依据.使用到的关于非线性常微分动力学系统、时滞/随机微分方程研究中的主要理论与方法有Lyapunov稳定性理论、Lyapunov-LaSalle不变性原理、持久性理论、Hopf分支理论、中心流形定理与规范型方法、重合度理论、强大数定律及Ito公式等.本学位论文的主要创新点概括为:1.基于生态环境治理中有害微生物的降解等实际问题,提出了一类新的微生物和其代谢产物均具有降解有害微生物特性的非线性常微分方程动力学模型,并给出了其平衡态全局稳定的充分条件与吸引域的估计.2.对一类描述微囊藻毒素生物降解问题的非线性常微分方程动力学模型平衡态的全局动力学给出了新的充分条件,并发现该动力学模型其参数变化可引起Hopf分支.同时,进一步将相关的工作拓展到更为一般的含有时滞的非线性微分方程动力学模型.3.通常,微生物的增长与降解过程一般与时间的变化密切相关.在创...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１微囊藻毒素的结构通式．??
、有害微生物??的浓度和产絮微生物的浓度以及微生物絮凝剂的浓度．另外，设供给微生物的营养??物质的初始浓度为常数营养物质按常数速率Ｄ注入培养皿，同时要求处理后??的产物以相同的速率Ｄ流出培养皿．微生物培养和降解的反应装置图如下．??Ｄ??＾?＾?广?＾??、?＾??ｃｄｏ?ＣＴ￣＾——，??ｓ〇?Ｓ，ｘ，ｙ，ｐ?Ｉ??＾??，?＾?ｚ???Ｋ－???＾＾?＾???＾??培养皿??ｓ，ｘ！ｙ￣ｐ??，?＇－Ｓ??＾＾??图３－１微生物培养和降解的反应装置．??根据以上思路，在参考文［６，?１１５，?１２９］的基础上，我们很容易得到培养皿中关??于营养物质的微分方程??ｓ（ｔ）?＝?Ｄｓ°?—?Ｄｓ（ｔ）?—?ａｉｓ（ｔ）ｘ（ｔ）?—?ａ２ｓ（ｔ）ｙ（ｔ），?（３－１）??其中，正常数別，ａ２分别表示有害微生物对营养物质的消耗比率和产絮微生物对??营养物质的消耗比率．??－２７－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物絮凝的时滞动力学模型与理论分析[J]. 邰晓东,马万彪,郭松柏,闫海,尹春华. 数学的实践与认识. 2015(13)
[2]鞘氨醇单胞菌USTB-05对微囊藻毒素的生物降解[J]. 徐慧敏,闫海,马松,王华生,尹春华,刘晓璐. 中国环境科学. 2014(05)
[3]我国水污染现状[J]. 许嘉宁,陈燕. 广东化工. 2014(03)
[4]一株微生物絮凝剂产生菌的筛选、培养条件优化及絮凝实验[J]. 黄玉柳,马光庭. 化学与生物工程. 2009(06)
[5]铝絮凝剂絮凝沼泽红假单胞菌研究[J]. 闫海,马翠杰,孙旭东,陈建,王东升. 化学与生物工程. 2008(06)
[6]絮凝剂的卫生安全性[J]. 郑恩,赖明忠. 净水技术. 2005(04)
[7]絮凝剂产生菌的研究新进展[J]. 甘莉,孟召平,常志华,刘保民. 化学与生物工程. 2005(05)
[8]由微分方程所描述的微生物连续培养动力系统（II）[J]. 付桂芳,马万彪. 微生物学通报. 2004(06)
[9]第三代絮凝剂——微生物絮凝剂[J]. 周安娜,朱静. 食品工业科技. 2004(02)
[10]未搅拌恒化器中单食物链模型的反应扩散方程组(英文)[J]. 刘婧,郑斯宁. 生物数学学报. 2002(03)
本文编号：2958610
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１微囊藻毒素的结构通式．??
、有害微生物??的浓度和产絮微生物的浓度以及微生物絮凝剂的浓度．另外，设供给微生物的营养??物质的初始浓度为常数营养物质按常数速率Ｄ注入培养皿，同时要求处理后??的产物以相同的速率Ｄ流出培养皿．微生物培养和降解的反应装置图如下．??Ｄ??＾?＾?广?＾??、?＾??ｃｄｏ?ＣＴ￣＾——，??ｓ〇?Ｓ，ｘ，ｙ，ｐ?Ｉ??＾??，?＾?ｚ???Ｋ－???＾＾?＾???＾??培养皿??ｓ，ｘ！ｙ￣ｐ??，?＇－Ｓ??＾＾??图３－１微生物培养和降解的反应装置．??根据以上思路，在参考文［６，?１１５，?１２９］的基础上，我们很容易得到培养皿中关??于营养物质的微分方程??ｓ（ｔ）?＝?Ｄｓ°?—?Ｄｓ（ｔ）?—?ａｉｓ（ｔ）ｘ（ｔ）?—?ａ２ｓ（ｔ）ｙ（ｔ），?（３－１）??其中，正常数別，ａ２分别表示有害微生物对营养物质的消耗比率和产絮微生物对??营养物质的消耗比率．??－２７－??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物絮凝的时滞动力学模型与理论分析[J]. 邰晓东,马万彪,郭松柏,闫海,尹春华. 数学的实践与认识. 2015(13)
[2]鞘氨醇单胞菌USTB-05对微囊藻毒素的生物降解[J]. 徐慧敏,闫海,马松,王华生,尹春华,刘晓璐. 中国环境科学. 2014(05)
[3]我国水污染现状[J]. 许嘉宁,陈燕. 广东化工. 2014(03)
[4]一株微生物絮凝剂产生菌的筛选、培养条件优化及絮凝实验[J]. 黄玉柳,马光庭. 化学与生物工程. 2009(06)
[5]铝絮凝剂絮凝沼泽红假单胞菌研究[J]. 闫海,马翠杰,孙旭东,陈建,王东升. 化学与生物工程. 2008(06)
[6]絮凝剂的卫生安全性[J]. 郑恩,赖明忠. 净水技术. 2005(04)
[7]絮凝剂产生菌的研究新进展[J]. 甘莉,孟召平,常志华,刘保民. 化学与生物工程. 2005(05)
[8]由微分方程所描述的微生物连续培养动力系统（II）[J]. 付桂芳,马万彪. 微生物学通报. 2004(06)
[9]第三代絮凝剂——微生物絮凝剂[J]. 周安娜,朱静. 食品工业科技. 2004(02)
[10]未搅拌恒化器中单食物链模型的反应扩散方程组(英文)[J]. 刘婧,郑斯宁. 生物数学学报. 2002(03)
本文编号：2958610
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