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大肠杆菌释磷聚磷特性研究

作　者: 吕婧
导　师: 袁林江
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 生物强化除磷聚磷菌大肠杆菌
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

氮、磷含量过高是引发水体富营养化的主要因素。随着水体富营养化问题的日益严重,去除外排废水中的氮磷显得至关重要和紧迫。生物除磷以其诸多优点成为除磷的主要方法,但目前人们对担当生物除磷“主角”的聚磷菌的生物学特性及它们的聚磷释磷特性认识尚浅,这成为制约生物除磷技术发展的“瓶颈”。过去通过传统分离纯化方法研究被认为是担当除磷功能的聚磷菌,现在越来越多地被采用非培养、现代生物学原位检测技术(如FISH技术、PCR-DGGE技术)的研究结果所否认。聚磷菌表现出在纯种培养条件下与反应器培养条件下不同的磷代谢行为的原因目前尚不完全清楚。本试验采用培养周期短、抗污染能力强、表达系统遗传背景清楚、目标基因表达水平高的两株大肠杆菌,将纯化过的菌株以厌氧/好氧(A/O)方式运行,通过改变供给的磷酸盐浓度和混合挥发性脂肪酸(VFA)的比例,观察了不同磷浓度和碳源条件下,菌株厌氧释磷和好氧吸磷的情况,旨在揭示非培养方法所确定的聚磷菌—大肠杆菌,在纯培养下聚磷特性变化的机理,为进一步加深人们对聚磷菌的代谢规律的了解奠定基础。通过两株大肠杆菌聚磷释磷特性的对比,来揭示传统培养方法和非传统培养方法对同一种属的菌株是否为聚磷菌的看法不一致的原因所在。研究结果表明:(1)磷浓度对两株大肠杆菌是否表现聚磷特性具有明显的影响。大肠杆菌1在正磷酸盐浓度分别为10mg/L、20mg/L和30mg/L的试验中,只是表现出轻微的厌氧释磷好氧吸磷现象,或者不聚磷也不吸磷,而当正磷酸盐浓度提高为40mg/L时,大肠杆菌表现出稳定、良好的厌氧释磷、好氧吸磷现象。大肠杆菌2在正磷酸盐浓度为10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L的试验中,全都是表现出微量的释磷吸磷。(2)碳源种类均能对两株大肠杆菌是否表现生物强化聚磷特性产生影响。有乙酸钠混入的碳源有利于这两株大肠杆菌表现聚磷特性。VFA碳源要比单糖和多糖类碳源更有利于它们表现聚磷特性。(3)两株大肠杆菌均在正磷酸盐浓度为50mg/L、60mg/L的试验中表现出厌氧释磷,好氧不吸磷现象,说明当磷浓度达到一定浓度后其会抑制聚磷菌的吸磷特性。(4)同种大肠杆菌在不同试验条件下表现出了各种不同的厌氧释磷和好氧吸磷行为,这有力地说明了那些疑似聚磷菌在纯化后表现出的非生物强化聚磷现象,是因为其离开了原有系统后新系统并没有给予其合适的聚磷条件,导致出现各种非生物强化聚磷的特性。

大肠杆菌释磷聚磷特性研究

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