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一株反硝化细菌的分离、鉴定及应用
作 者: 赵志岚
导 师: 陈坤
学 校: 信阳师范学院
专 业: 植物学
关键词: 反硝化细菌 硝酸盐废水 铜绿微囊藻
分类号: X172
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
水是人类赖以生存的关键资源之一。随着水体中氮含量增加,水体富营养化加剧。水体的氮含量上升成为亟待解决的问题。反硝化细菌将水体中的硝酸盐最终还原为N2释放回大气中,其是氮素循环的最终过程。本研究探究反硝化细菌的生理生化特征以及对微囊藻生理的影响。主要内容如下:(1)从信阳当地分离并筛选出高效反硝化菌株D3,经鉴定菌株D3为兼性厌氧的G-菌。通过PCR扩增,16S rDNA分子鉴定,菌株D3为Pseudomonas mendocina。通过对Pseudomonas mendocina最适生长、最适脱氮温度、pH的研究,结果显示,在温度为28~31℃,pH为6.0~8.0的范围内,Pseudomonas mendocina生长最快、脱氮效率最高。(2)研究反硝化细菌对硝酸盐的去除作用。将反硝化细菌应用于硝酸盐废水的处理,测定水体硝酸盐浓度和化学需氧量的变化。结果表明,反硝化细菌对硝酸盐废水脱氮效果显著。(3)从本地富营养化池塘中分离、纯化筛选出水华优势藻-铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)。在实验室条件下,在Microcystis aeruginosa中接种入不同浓度反硝化细菌Pseudomonas mendocina,测定藻菌共培养体系中反硝化细菌和铜绿微囊藻生物量变化。通过测定微囊藻细胞chlorophyll a含量、Fv/Fm值、光合放氧速率、CAT活性、POD活性、SOD活性,研究Pseudomonas mendocina对Microcystis aeruginosa光合系统和抗氧化系统的影响。实验结果表明经处理的Microcystis aeruginosa光合系统受到显著抑制,表现为chlorophyll a含量、Fv/Fm值降低,光合放氧速率下降。抗氧化酶变化,前期接种入细菌的藻细胞CAT、POD、SOD活性较高,随着处理时间的延长迅速降低。高浓度的Pseudomonas mendocina是抑制Microcystis aeruginosa细胞生长的一个因素。大量藻细胞溶解死亡,表明反硝化细菌对微囊藻的生长有显著抑制作用。本研究为了解反硝化细菌的代谢过程以及净化化肥厂污水和以Microcystis aeruginosa为优势藻群的水华治理提供理论参考。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-11 第1章 引言 11-22 1.1 氮污染引起的水体污染现状 11-13 1.1.1 水体富营养化 11 1.1.2 蓝藻水华大范围暴发 11-13 1.2 反硝化作用过程研究 13-14 1.3 反硝化细菌的脱氮应用研究 14-15 1.3.1 反硝化细菌水体脱氮研究 14 1.3.2 反硝化细菌降解含氮化合物研究 14 1.3.3 反硝化细菌使用形式研究 14-15 1.4 细菌控制微囊藻水华研究进展 15-19 1.4.1 微囊藻水华控制的必要性 15-16 1.4.2 微囊藻水华的防治 16-18 1.4.3 反硝化细菌在控制水华中的作用 18-19 1.5 研究意义及内容、技术路线 19-22 1.5.1 研究意义 19-20 1.5.2 技术路线 20-22 第2章 反硝化细菌的分离、筛选及鉴定 22-27 2.1 材料与方法 22-24 2.1.1 样品来源与采集 22 2.1.2 培养基及制备 22 2.1.3 实验方法 22-24 2.2 仪器与器材 24 2.3 结果与分析 24-26 2.3.1 菌落及菌体形态学观察 24 2.3.2 细菌鉴定结果 24-26 2.3.3 讨论 26 2.4 本章小结 26-27 第3章 反硝化细菌反硝化特性考察 27-34 3.1 实验方法 27-28 3.1.1 反硝化细菌理化性质测定 27 3.1.2 反硝化细菌生长条件及脱氮条件研究 27-28 3.2 结果与分析 28-32 3.2.1 Pseudomonas mendocina需氧型实验结果 28-29 3.2.2 最适生长条件测定结果 29-30 3.2.3 最适脱氮条件分析 30-32 3.3 讨论 32-33 3.4 本章小结 33-34 第4章 反硝化细菌在化肥厂废水中的应用 34-39 4.1 材料与方法 34-35 4.1.1 研究地区概况 34 4.1.2 实验方法 34-35 4.2 结果 35-37 4.2.1 水体硝酸盐降解 36-37 4.2.2 生化需氧量变化 37 4.3 讨论 37 4.4 本章小结 37-39 第5章 反硝化细菌对微囊藻生理生态的影响研究 39-52 5.1 材料与方法 39-44 5.1.1 微囊藻的培养 39-40 5.1.2 不同细菌浓度梯度设定 40 5.1.3 微囊藻生理生态指标测定方法 40-44 5.1.4 仪器与设备 44 5.2 结果与分析 44-49 5.2.1 共培养体系藻菌生物量变化 44-45 5.2.2 不同浓度梯度细菌对微囊藻光合系统的影响 45-47 5.2.3 不同浓度梯度细菌对微囊藻抗氧化系统的影响 47-49 5.3 讨论 49-51 5.3.1 光合系统 49-50 5.3.2 抗氧化酶系统 50-51 5.4 本章小结 51-52 第6章 结论及展望 52-55 6.1 结论 52-53 6.2 主要的创新点 53 6.3 展望 53-55 致谢 55-56 参考文献 56-62 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果目录 62-63 附录 63-64
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境科学基础理论 > 环境生物学 > 环境微生物学
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