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光合细菌的分离鉴定和生长条件优化及应用初探

作　者: 何春华
导　师: 张光明
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 市政工程
关键词: 光合细菌 红假单胞菌 培养基 废水处理
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


自20世纪60年代以来,光合细菌因其在处理高浓度有机废水中效率高、能耗低和无需污泥处置等优势,倍受人们的关注,并在污水治理领域逐步得到推广应用。本课题从土壤中提取、富集和分离出光合细菌,优化其生长条件和改良培养基,初步探讨了光合细菌对豆制品加工废水的处理情况和细菌沉降性能。试验分离得到三株光合细菌,选取生物活性最好的一株菌作为本课题研究的对象,命名为Z08。该菌为革兰氏阴性菌（G-）,外形呈球状,菌液颜色为深红色,单个细菌的直径约为1.0μm×1.5μm。采用Sherlock MIS系统和16S rDNA测序综合鉴定Z08,并结合《伯杰细菌鉴定手册》（第八版）得知该菌为红螺菌科、红假单胞菌属、球形红假单胞菌Rhodobacter-sphaeroides （Rhodopseudomonas sphaeroides）。通过对菌株Z08的生长条件研究,得出最佳的培养条件为:震荡（120 r/min）,接种量为10%,自然光,微氧和初始pH=9。光合细菌在此培养条件下的生长速率最高,生长状态最好。通过对传统RCVBN培养基配方进行改良,得到新的光合细菌培养基,该培养基配方如下:DL苹果酸（4.0 g/L）、硫酸镁（0.12 g/L）、硫酸铵（1 g/L）、氯化钙（0.075 g/L）、磷酸二氢钾（0.5 g/L）、磷酸氢二钾（0.3 g/L）、Na2EDTA（0.020 g/L）、酵母膏（100 mg/L）,微量元素: Fe3+（0.0025 mol/L）,Mn2+（ 0.009 mol/L）,Zn2+（0.0033 mol/L）,Co2+（0.0024 mol/L）,Cu2+（0.0024 mol/L）,pH=6.8。光合细菌Z08在HCH培养基中的生长效果（ODmax=1.8）明显优于RCVBN培养基（ODmax=1.2）,而且其成本（65.8元/吨）远低于RCVBN培养基的成本（1370元/吨）。光合细菌Z08处理不同浓度的豆制品加工废水的情况可知,废水COD浓度在2000-8000mg/L,停留时间72h,COD去除率均能达到80%以上,再延长停留时间COD浓度变化不明显。光合细菌沉降性较差,分析其原因可能是细菌的强电负性、菌液密度与水接近以及趋光特性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-16
  1.1 研究背景  9
  1.2 光合细菌简介  9-12
    1.2.1 光合细菌的定义  9-10
    1.2.2 光合细菌的形态及分类  10
    1.2.3 光合细菌的环境效应  10-11
    1.2.4 光合细菌的营养功能  11
    1.2.5 光合细菌处理有机废水的作用机制  11-12
  1.3 光合细菌的研究现状  12-14
    1.3.1 光合细菌的光反应中心的机理研究  12
    1.3.2 类胡萝卜素、辅酶Q和单细胞蛋白的生产  12
    1.3.3 固定化光合细菌研究与应用  12-13
    1.3.4 光合细菌应用于生物制氢  13
    1.3.5 光合细菌处理高浓度有机废水  13-14
  1.4 课题研究目的和内容  14-16
    1.4.1 课题研究目的  14
    1.4.2 课题研究内容  14-16
第2章 试验设备和分析方法  16-24
  2.1 实验器材  16-17
  2.2 实验试剂  17-18
  2.3 分析方法  18
  2.4 实验方法  18-24
    2.4.1 光合细菌的富集、分离、鉴定  18-20
    2.4.2 光合细菌Z08 生长条件的优化  20-21
    2.4.3 光合细菌培养基的改良  21-22
    2.4.4 光合细菌处理豆制品加工废水  22-24
第3章 光合细菌的富集、分离、鉴定  24-31
  3.1 光合细菌的富集、分离  24-25
  3.2 光合细菌的鉴定  25-30
    3.2.1 光合细菌Z08 单、复染色试验  25-26
    3.2.2 光合细菌Z08 的碳源利用试验  26-27
    3.2.3 光合细菌Z08 的菌液特征吸收峰点试验  27-28
    3.2.4 Sherlock MIS系统鉴定图谱  28
    3.2.5 16S rDNA鉴定方法  28-30
  3.3 本章小结  30-31
第4章 光合细菌生长条件优化  31-39
  4.1 光合细胞干重和光密度的关系试验  32-33
  4.2 初始接种量的优化  33-34
  4.3 培养液状态对光合细菌生长的影响试验  34-35
  4.4 光照与溶解氧对光合细菌生长影响试验  35-36
  4.5 初始pH值对光合细菌生长的影响试验  36-37
  4.6 本章小结  37-39
第5章 光合细菌培养基的改良  39-48
  5.1 酵母膏对光合细菌生长的影响  39-41
  5.2 C/N对光合细菌生长的影响  41-42
  5.3 微量元素对光合细菌生长的影响  42-44
  5.4 HCH培养基与RCVBN培养基的比较试验  44-46
  5.5 本章小结  46-48
第6章 光合细菌处理豆制品加工废水的初步探讨  48-53
  6.1 光合细菌处理不同浓度豆制品加工废水  48-49
  6.2 光合细菌处理豆制品加工废水的产率  49-50
  6.3 光合细菌的沉降性差的探讨  50-52
    6.3.1 电负性对光合细菌沉降性的影响  50-51
    6.3.2 菌液密度和沉降时间对光合细菌沉降性的影响  51
    6.3.3 光合细菌的趋光特性对光合细菌沉降性的影响  51-52
  6.4 本章小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-63
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果  63-65
致谢  65

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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