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光合细菌降解废水中二氯苯酚和三氯苯酚的研究

作　者: 姚斌
导　师: 潘志彦
学　校: 浙江工业大学
专　业: 环境科学
关键词: 光合细菌 二氯苯酚 三氯苯酚 生物降解 静息细胞
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 65次
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内容摘要


本文主要研究了混合光合细菌PSB-DR的增殖培养及其对模拟废水中2,6-二氯苯酚（2,6-DCP）和2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）的生物降解特性,具体内容包括以下三个方面:首先对PSB-DR的细胞形态学特征、部分生理生化特性等进行了研究,分析得出了PSB-DR的主要优势菌群。在此基础上,对基础培养基进行了优化实验,结果表明,当以2.43.2 g/L无水乙酸钠为碳源,1.2 g/L氯化铵为氮源,生长因子溶液添加量为2 mL/L,在光照培养箱中培养（温度30℃,光照度4800 Lx）,PSB-DR的生长状况较好。其次研究了PSB-DR在不同碳源浓度、光照、供氧条件、初始pH值、接种量、氮源浓度下对2,6-DCP的生物降解特性,确定了PSB-DR生物降解2,6-DCP的优化控制条件。结果表明,优化控制条件为光照培养,敞口静置,初始pH=6.0,接种量30%,培养基中不添加醋酸钠和氯化铵,在此条件下,50 mg/L的2,6-DCP经7 d后降解率达到80%以上。同时对2,6-DCP的降解途径进行了初步研究,结果表明,2,6-DCP可能是在单加氧酶的作用下通过对苯二酚途径进行降解。最后研究了PSB-DR在不同碳源浓度、光照、接种量、初始pH值、氮源浓度、生化反应时间下对2,4,6-TCP的生物降解特性,确定了PSB-DR生物降解2,4,6-TCP的优化控制条件。结果表明,优化控制条件为光照培养,接种量30%,初始pH=7.0,培养基中不添加醋酸钠和氯化铵,在此条件下,50 mg/L的2,4,6-TCP经5 d后降解率达到82.3%。降解动力学研究结果表明,PSB-DR静息细胞对2,4,6-TCP的降解符合高浓度底物抑制的酶促反应类型,其动力学参数rmax=1.746 h-1,Km=38.333 mg/L,Ki=260.87 mg/L。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章 绪论  12-28
  1.1 引言  12
  1.2 氯酚类有机物的来源及污染现状  12-13
  1.3 氯酚类有机物的危害  13-14
  1.4 氯酚类有机物的降解方法  14-17
    1.4.1 二氯苯酚和三氯苯酚的非生物降解  14
    1.4.2 二氯苯酚和三氯苯酚的微生物降解  14-17
  1.5 微生物对氯酚类有机物的降解机制  17-19
    1.5.1 氧化脱氯机制  17-18
    1.5.2 还原脱氯机制  18-19
    1.5.3 共代谢降解机制  19
  1.6 氯酚类有机物生物降解新进展  19-20
    1.6.1 基因工程菌的开发利用  19
    1.6.2 细胞固定化技术  19-20
    1.6.3 酶工程  20
    1.6.4 生物强化技术  20
    1.6.5 生物降解与物化手段协同作用  20
  1.7 光合细菌及其应用综述  20-26
    1.7.1 光合细菌的基本特性  20-21
    1.7.2 光合细菌的分类  21
    1.7.3 光合细菌的菌体组成及营养成分  21
    1.7.4 光合细菌的一般生理性质  21-22
    1.7.5 光合细菌的应用  22-26
    1.7.6 光合细菌处理有机废水的缺点  26
  1.8 本课题研究的目的和内容  26-28
    1.8.1 研究目的  26
    1.8.2 研究内容  26-28
第二章 光合细菌的增殖培养  28-42
  2.1 引言  28
  2.2 材料和方法  28-31
    2.2.1 实验菌种  28-29
    2.2.2 培养基  29
    2.2.3 实验仪器  29
    2.2.4 实验方法  29-31
    2.2.5 菌体生长曲线测定方法  31
  2.3 结果与讨论  31-41
    2.3.1 菌种性质  31-34
    2.3.2 菌悬液浓度和光密度之间的关系  34-35
    2.3.3 不同碳源对菌种生长的影响  35
    2.3.4 乙酸钠浓度对菌种生长的影响  35-36
    2.3.5 不同氮源对菌种生长的影响  36-37
    2.3.6 氯化铵浓度对菌种生长的影响  37-38
    2.3.7 微量元素溶液添加量对菌种生长的影响  38
    2.3.8 生长因子添加量对菌种生长的影响  38-39
    2.3.9 最适培养条件下的生长情况  39-41
  2.4 本章小结  41-42
第三章 光合细菌降解二氯苯酚的研究  42-57
  3.1 引言  42
  3.2 材料与方法  42-44
    3.2.1 实验菌种  42
    3.2.2 培养基  42
    3.2.3 试剂  42
    3.2.4 实验仪器  42-43
    3.2.5 实验方法  43
    3.2.6 分析方法  43-44
  3.3 结果与讨论  44-56
    3.3.1 2,6-DCP 标准曲线的绘制  44-46
    3.3.2 PSB-DR 静息细胞对2,6-DCP 的降解  46
    3.3.3 醋酸钠的影响  46-48
    3.3.4 光照的影响  48-49
    3.3.5 供氧条件的影响  49-50
    3.3.6 初始pH 的影响  50
    3.3.7 接种量的影响  50-51
    3.3.8 氯化铵的影响  51-52
    3.3.9 2,6-DCP 降解途径的推测  52-56
  3.4 本章小结  56-57
第四章 光合细菌降解三氯苯酚的研究  57-70
  4.1 引言  57
  4.2 材料与方法  57-59
    4.2.1 实验菌种  57
    4.2.2 培养基  57
    4.2.3 试剂  57-58
    4.2.4 实验仪器  58
    4.2.5 实验方法  58-59
    4.2.6 分析方法  59
  4.3 结果与讨论  59-68
    4.3.1 2,4,6-TCP 标准曲线的绘制  59-60
    4.3.2 PSB-DR 静息细胞对2,4,6-TCP 的降解  60-61
    4.3.3 醋酸钠的影响  61-62
    4.3.4 光照的影响  62-63
    4.3.5 接种量的影响  63-64
    4.3.6 初始pH 的影响  64-65
    4.3.7 氯化铵的影响  65-66
    4.3.8 生化反应时间的影响  66
    4.3.9 2,4,6-TCP 降解动力学分析  66-68
  4.4 本章小结  68-70
第五章 结论与展望  70-72
  5.1 结论  70
  5.2 展望  70-72
参考文献  72-79
致谢  79-80
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  80

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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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