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反硝化微生物生物学特性及其固定化细胞对硝态氮去除的研究

本文的研究分为两个方面:(1) 纯培养反硝化微生物的生物学特性,包括环境条件对反硝化的影响和在模拟自然环境的恒化器中生长情况;(2) 包埋反硝化微生物在处理高含量NO_3~-地下水中的应用。以本实验室从富营养化底泥中分离到的反硝化微生物作为代表菌株,试图全面了解环境条件对反硝化作用的影响,为反硝化微生物在实际应用中处理硝态氮污染水做了一些基础工作。在批式培养条件下进行正交试验,得出在Giltay培养基中环境条件对反硝化能力的影响,菌株HP1(Pseudomonas alcaligenes)为:Cu~(2+)>温度>碳源>C/N>pH;菌株H-Su-1(Paracoccus denitrificans):C/N>温度>pH>碳源>Cu~(2+),试验结果说明不同反硝化微生物有自身的独特性。以菌株HP1为研究对象,对各因素的影响机理作了初步研究,得出如下结论:碳源的种类对硝酸还原酶没有明显的影响,对氧化亚氮还原酶活性有影响,不同碳源  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽农业大学
安徽农业大学

土壤酸化对硝化和反硝化微生物类群结构及功能的影响

长期过量施氮导致了我国耕地土壤大面积酸化,对作物生产产生深刻的影响,并引发一系列环境问题。本研究以长期大量施氮导致不同酸化程度的设施菜田土壤为研究对象,采用实时定量PCR及高通量测序技术,研究种植1、3、5、7和9年土壤中硝化及反硝化关键微生物群落结构的演变特征,结合室内硝化势反硝化势测定及田间原位观测N2O排放规律,明确各关键微生物类群结构演变后功能的变化。研究结果对制定合理的氮肥管理措施,提高氮肥利用率,降低环境负面效应均具有实际意义。主要结果和结论如下:(1)随着种植年限的增加,各处理土壤都发生明显的酸化,种植1、3、5、7、9年土壤pH分别为7.00、6.33、5.69、4.88和4.31。除了土壤pH下降,土壤酸化也导致土壤其他理化指标显著改变。不同处理土壤全氮、全碳和可溶性有机碳分别在0.08-0.22%、0.69-1.5%和25.11-110.87 μg-1之间变化,均在种植5年处理含量最低。同时随酸化程度增加土壤...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

环境因子对人工湿地沉积物中反硝化微生物群落结构的影响

近年,洱海流域的东湖湿地污染严重,致使新老永安江水质恶化,进而严重威胁洱海湖泊的水质。十二五期间,大理州洱源县建设了万亩人工湿地,以实现对洱海入湖河流的净化。本文以万亩人工湿地中的邓北桥二期人工湿地作为研究对象,对人工湿地进出口水质进行为期一年的监测,结果显示,人工湿地进水中的主要污染物是氮素,人工湿地对永安江河水中各常规污染物的去除率可达20%~40%。各项污染物的去除率总体上在春夏季要高于秋冬季。在邓北桥二期人工湿地中沿程布置5个采样点,分别在雨季、旱季、平水季采集湿地沉积物,检测人工湿地沉积物的理化指标,通过荧光定量PCR技术和高通量技术分析沉积物中的16S r RNA V4~V5、nir S和nir K基因,对沉积物中的nir S和nir K反硝化微生物的群落结构和组成特性进行分析,并确定反硝化微生物群落结构与环境因子之间的相关性。结果表明,人工湿地中的微生物数量不断发生变化,雨季的数量大于旱季,沉积物中的优势菌属大部分...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
兰州大学

不同生境土壤中硝化和反硝化微生物群落结构的研究

黄土高原和青藏高原是我国两大主要的陆地生态系统。近年来,由于人为因素及其自然因素的影响,使得黄土高原农田水土流失严重,青藏高原草地退化严重。氮作为生物圈的主要营养元素,生境的破坏也引起了氮循环的严重失衡。同时,由硝化和反硝化作用所产生的N2O,是温室气体的直接来源,导致全球温度逐年升高。因此,硝化和反硝化作用的研究对预测气候变化以及为黄土高原和青藏高原的可持续管理以及贫瘠土地的恢复提供理论支持。虽然对硝化和反硝化作用的研究较多,但是对不同生境土壤中硝化和反硝化作用的研究甚少。本文以三种不同生境的土壤(农田土、高寒草甸土、湿地土)为研究对象,通过构建基因克隆文库与实时荧光定量PCR(qPCR)相结合的方法,调查了三种不同土壤间氨氧化和反硝化微生物丰度、群落结构以及多样性之间的差异,探讨了不同土壤类型对氨氧化微生物和反硝化微生物的影响,揭示了三种不同土壤类型中氨氧化和反硝化微生物与土壤理化因子之间的相关性。实验所得结果如下:1.不同...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

石河子大学
石河子大学

艾比湖湿地建群植物根际反硝化微生物群落结构和生态位分化特征

艾比湖湿地生态系统作为国内最具代表性的温带干旱区湿地荒漠生态系统,在调节新疆北部气候和维持生态平衡等方面发挥着非常重要的作用。本研究通过构建艾比湖湿地三种不同植物根际和非根际反硝化微生物nirS基因克隆文库,并利用荧光定量PCR的方法,结合不同植物根际非根际环境特点,研究艾比湖湿地盐碱性土壤反硝化微生物的环境异质性差异,揭示植物根际非根际反硝化微生物群落结构、多样性和数量的生态位的分化特征。本文通过对土壤环境特性的测定来了解不同植物根际与非根际土壤环境的状况。根据测得的土壤理化因子数据显示,三种植物根际与非根际的p H值均在8.0以上,均为碱性土壤。含水量为:芦苇盐角草盐节木;电导率(EC)即含盐量,盐节木的根际土壤中含盐量最高,与非根际存在显著差异,在盐角草的非根际土壤中最低。普遍表现为根际高于非根际。根际与非根际土壤中有机质的范围为3.29-5.77 g/kg,盐节木根际土壤中所含的有机质的含量较高,盐角草中所含的有机质含量...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

《水处理技术》2017年04期
水处理技术

环境因子对人工湿地沉积物中反硝化微生物群落结构的影响

反硝化微生物在人工湿地脱氮过程中发挥着关键作用。利用荧光定量PCR技术检测沉积物中反硝化功能基因nirS和nirK的丰度,利用高通量测序技术分析反硝化微生物的多样性,并利用SPSS Pearson分析了pH、温度等环境因子对人工湿地沉积物中反硝化微生物丰度和多样性的影响。研究结果表明,人工湿地中n...  (本文共5页) 阅读全文>>