导读:本文包含了腐殖质微生物还原论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:类腐殖质,还原态腐殖质,arrA,Geobacter
腐殖质微生物还原论文文献综述
乔江涛[1]（2018）在《类腐殖质影响淹水稻田砷还原转化的微生物机制》一文中研究指出稻田砷污染是一个全球性环境问题,食用稻米已成为人体摄入砷的一个重要来源,尤其在以稻米为主食的东南亚及亚洲地区。砷的环境行为和毒性与其化学形态密切相关。稻田淹水有利于砷的还原增加砷的移动性。砷的生物地球化学循常与铁、碳、氮和硫的转化耦合。生物炭、核黄素及腐殖质作为具有电化学活性的含碳有机质,能够参与并影响砷的还原。目前有关这些类腐殖质在稻田砷还原中的作用及相关微生物机制了解较少。本论文以砷污染稻田土壤为接种物构建厌氧微宇宙体系,结合RNA高通量测序及实时定量PCR对生物炭、核黄素和不同腐殖质组分即黄腐酸(FA)、腐殖酸(HA)和胡敏素(Humin)在淹水稻田砷还原中的微生物机制进行了研究。主要结论包括:(1)首先评估了人工固体有机质生物炭在稻田砷还原中的作用。存在乳酸时,生物炭显着促进微生物介导的As(V)还原,释放大量As(III)进入溶液,由于生物炭的电子穿梭体功能。微生物群落解析表明生物炭和乳酸富集的异化砷还原菌为地杆菌属(Geobacter),砷抗性菌为肠杆菌科(Enterobacteriaceae)。与乳酸相比,生物炭提高16S rRNA,Geobacter spp.和异化砷还原基因arrA转录,且Geobacter spp.和arrA基因转录均与溶液As(V)浓度显着正相关。因此,有机碳存在时,生物炭能够激活Geobacter spp.及arrA基因转录促进As(V)还原。(2)为进一步了解微生物自身合成分泌的可溶性电活性物质在淹水稻田砷还原中的作用,以核黄素为模式物对其参与的砷还原进行了研究。同样,乳酸存在时添加5-50μM核黄素能显着促进淹水稻田土壤微生物催化的As(V)还原。arrA基因转录文库分析表明5μM和50μM核黄素改变活性异化砷还原细菌群落,其中Geobacter spp.为优势活性菌。功能基因和细菌转录分析表明,与乳酸相比,5-50μM核黄素激活了细菌16S rRNA、Geobacter spp.和arrA基因转录;50μM核黄素体系中,arrA基因转录与溶液As(V)浓度显着正相关。与生物炭类似,乳酸存在下5-50μM核黄素提高Geobacter spp.和arrA基因的转录促进As(V)还原。(3)在对人工固体有机质生物炭和可溶性核黄素研究基础上,提取土壤腐殖质对其在稻田砷还原中的作用进行了研究。与生物炭和核黄素不同,FA、HA和Humin均显着促进微生物介导的砷还原(FA>HA>Humin)。此外,还原态腐殖质(腐殖质非生物作用)还能将As(V)还原。其中还原态FA释放的砷占相应生物作用释放砷的50-70%。微生物群落解析表明FA主要富集Geobacter spp.,而HA和Humin则为未培养菌。反转录定量PCR分析表明FA显着提高Geobacter spp.和arrA基因转录。分析腐殖质理化特性与砷还原、功能微生物及功能基因转录间联系,表明电子转移能力很大程度上决定腐殖质参与的砷还原(FA>HA>Humin)。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)》期刊2018-06-01）
夏交辉[2]（2018）在《腐殖质微生物协同还原转化工业反渗透浓水中难降解有机物》一文中研究指出由于反渗透膜对水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质等具有稳定的截留能力,反渗透技术作为一种标准水处理技术已广泛的应用到了工业及生活用水的净化处理之中。但利用反渗透技术在高浓度有机工业废水二级生化出水再生水的制备过程中,会产生含有高浓度盐分、难降解有机污染物的浓水,其中有机污染物的主要成分包括多环芳烃、高级脂肪烃、多环芳香化合物以及卤代芳香族化合物,因为其分子结构中苯环、共轭双键、羰基、羧基等具有不同程度生物毒性官能团的存在,使得这些污染物很难被普通的处理方法去除,同时也很大程度上降低了浓水的可生化性。因此,如何有效地提高水质的可生化性,去除和降解转化这类难降解有机物成为反渗透浓水深度净化与回用的重要课题。本课题将臭氧协同紫外Fenton的高级氧化方法与腐殖质微生物活性炭膜生物处理系统结合到一起,首先对具有腐殖质还原活性的腐殖质还原菌进行分离纯化,对影响腐殖质还原菌生长的因素如p H、温度、盐度等进行研究,对分离得到的菌种进行生理生化特征的观察分析以及还原特性的探究,考察腐殖质还原菌的在不同条件下的生长习性和还原特性。紧接着利用臭氧协同紫外Fenton的高级氧化方法对反渗透浓水进行预处理,氧化分解污染物的同时能提高浓水的可生化性,然后结合活性炭对大分子有机物如腐殖质类等有机污染物的吸附能力以及腐殖质还原菌对有毒及难降解污染物的还原去除能力,建立以腐殖质微生物为优势菌群的活性炭膜生物反应体系,再利用腐殖质还原菌对Fe(Ⅲ)的还原特性,强化腐殖质微生物活性炭膜处理系统,对反渗透浓水中的COD、UV_(254)等代表性水质指标进行测定分析,研究腐殖质微生物对反渗透浓水中难降解有机污染物的协同还原转化机理,以实现对反渗透浓水的深度净化处理。微生物的分离培养的实验结果显示,腐殖质还原菌能很好地利用乙酸盐为电子供体对腐殖质模式物蒽醌2,6-双磺酸钠(AQDS)进行还原,在p H接近中性温度为30℃的环境中生长状态良好,并能适应盐度较高的条件,当用葡萄糖、乙酸钠作为电子供时,其表现出较强的还原活性,且对反渗透浓水的适应性良好,能够很好地还原去除浓水中的UV_(254)类污染物。利用高级氧化作为预处理的单因素实验中,臭氧协同紫外Fenton法对反渗透浓水处理的最佳条件为:pH为3.0,H_2O_2投加量为10 mM,硫酸亚铁的投加量为0.3 g/L,O_3的投加量是15 mg/L,紫外光照时间为60 min。经过高级氧化预处理之后,浓水出水COD的去除率在最佳条件下达到了59.2%,去除了浓水中的大部分有机污染物,也使反渗透浓水的可生化性得到了很大的改善。腐殖质微生物活性炭系统的挂膜和驯化实验结果表明,腐殖质还原菌能够在活性炭表面积聚,形成稳定的生物膜系统,经过驯化实验能够较好地适应反渗透浓水的水质。最后,高级氧化联合腐殖质微生物活性炭对反渗透浓水进行处理的实验表明,联合的处理方法能够对反渗透浓水进行深度的处理,同时能够有效地去除反渗透浓水中的有机物含量COD的值及UV_(254)。通过投加电子供体和Fe~(3+)盐能够强化腐殖质微生物活性炭处理系统,在最佳空床接触时间150min的条件下,反渗透浓水中COD值和UV_(254)类污染物的去除率分别达到最高的75.9%和84.5%,同时有效地使浓水中的色度、氨氮含量等得到了降低。(本文来源于《山东理工大学》期刊2018-04-11）
童辉[3]（2015）在《腐殖质促进水稻土中五氯酚厌氧还原脱氯与矿化的微生物学机制》一文中研究指出五氯酚(PCP)是自然界中普遍存在的高毒、难降解的持久性有机污染物。在农业生产中被广泛用于木材防腐、除草、杀虫等,对水体和土壤造成严重的污染,并通过生物富集作用威胁人类健康。腐殖质(Humic substances)广泛存在于水体和土壤等自然环境中,由于其结构的特殊性,可以通过吸附、络合反应与重金属及有机物发生相互作用,从而影响污染物的迁移转化与归宿。腐殖质能作为氧化还原介质,参与微生物的代谢过程,影响微生物的活性,对有机污染物的生物代谢产生直接的影响。因此,研究腐殖质对土壤中PCP降解的影响,并揭示其微生物学机制有着重要的意义。厌氧条件下,土壤中PCP首先发生还原脱氯作用,接着进一步矿化为二氧化碳和甲烷。本文采用厌氧培养,首先利用类腐殖质物质生物炭研究其对PCP的还原脱氯过程的影响机制,其中包括化学作用、微生物群落及功能微生物的变化;随后,结合稳定同位素核酸探针技术,研究添加不同来源腐殖质作用下,PCP矿化微生物群落的变化以及主要功能微生物。主要结论包括:(1)厌氧条件下,以油菜秸秆制成的生物炭为介质研究生物炭对水稻土中PCP还原脱氯及微生物群落结构的影响。在添加生物炭的体系中,PCP的吸附,还原转化和Fe(II)的生成量都有显着的增加。结果表明,生物炭在促进土壤微生物生长及代谢的同时,也增强了体系的胞外生物电流,从而加速了PCP的还原转化。生物炭的添加量影响着体系中主要微生物的丰度。另外,定量PCR结果表明生物炭能够促进铁还原菌和脱氯菌的生长,从而加速PCP的还原转化。土壤中微生物群落结构的alpha多样性(ACE和Chao1)与生物炭添加量存在着显着指数关系,生物炭促使体系微生物群落更加丰富。(2)利用稳定同位素核酸探针技术(DNA-SIP)研究厌氧条件下水稻土中PCP矿化的功能微生物。结果表明,体系培养10天后,检测到少量的13CO2和13CH4,并有13C被微生物同化,反应初期PCP已经开环。13CO2和13CH4生成量的增加表明乳酸能够促进PCP的矿化。通过T-RFLP及克隆文库发现在添加和不添加乳酸的条件下,细菌Dechloromonas在13C重梯度密度层中都有不同程度的富集;古菌Methanosaeta则只有在添加乳酸的处理中才有富集现象。Dechloromonas和Methanosaeta在PCP矿化过程中对同化13C具有促进作用。(3)利用稳定同位素探针技术结合高通量测序技术研究不同来源的腐殖酸(humic acid,HA)对PCP矿化的影响,发现HA的添加能够促进PCP的还原及矿化,且PCP的还原速率与HA的碳含量成正相关,其中从泥炭土中提取的HA促进效果最好。通过整体的比较,发现不同HA能够显着影响微生物群落结构。通过对比12C和13C重密度梯度层中微生物群落结构,添加CBHA(长白山森林土提取的HA)的体系中,参与PCP矿化的主要微生物为Methanosarcina和OP11;在PSHA(江门水稻土提取的HA)和YNHA(云南泥炭土提取的HA)体系中,Burkholderia和Methanobacterium为参与PCP矿化的主要微生物。(本文来源于《中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)》期刊2015-05-01）
吴鹏,赵怡,洪义国,段舜山[4]（2011）在《南海北部海域底泥微生物的腐殖质还原性能研究》一文中研究指出微生物的腐殖质还原过程自1996年发现以来,日益成为环境领域的一个研究热点。以南海北部海域的8个底泥为实验材料,利用蒽醌-2,6,-双磺酸(AQDS)为腐殖质模式物,初步探讨了南海北部8个底泥培养物对腐殖质的还原能力,并探讨了驯化后的8个底泥微生物对腐殖质的还原过程。结果发现:从南海北部深海海域到海陆交接的香港米浦红树林的8个底泥样品培养液均能很好的还原AQDS;驯化后的8个站点底泥微生物对腐殖质还原的能力有所不同,在48 h,E425站点培养液中的OD450只有0.74,其余7个站点培养液中的OD450都在2.0~3.0之间,推测其原因是8个站点中腐殖质还原微生物的数量具有明显差异,使得各站点的OD450差异很大。研究结果为认知腐殖质还原微生物的分布和探究腐殖质还原微生物在环境中的生态学意义提供重要的理论依据。(本文来源于《生态环境学报》期刊2011年01期）
徐志伟[5]（2008）在《腐殖质微生物还原的影响因素及其去除污染物的研究》一文中研究指出腐殖质是一种非均质的高分子有机物,普遍存在于陆地和水体环境中。人们发现某些微生物能够以腐殖质及其模式物葸醌-2,6-双磺酸盐(AQDS)为唯一电子受体氧化多种有机物或氢支持菌体的生长,并提出腐殖质呼吸概念。有机物含量丰富的沉积物、污染的土壤以及废水处理厂的活性污泥中都发现了许多具有腐殖质还原能力的细菌。此后大量研究也表明,通过腐殖质微生物还原,即腐殖质/腐殖质还原菌协同作用,腐殖质及其模式物不仅可以作为终端电子受体促进微生物厌氧氧化有机酸盐、酚类等物质,而且可以作为电子穿梭物质促进金属化合物、偶氮染料、硝基化合物等的生物还原转化。因此,腐殖质微生物还原在污染物的生物降解和污染环境的生物修复中具有重要意义。本文通过缩短曝氧气时间间隔改进驯化方法获得富含腐殖质还原菌的污泥,与课题组以前驯化方法相比驯化时间大大缩短,只需要驯化21天即可使1mMAQDS的80%在8h内被还原菌还原。在此基础上,以AQDS作为腐殖质模式物,利用驯化污泥考察了腐殖质微生物还原的影响因素;考察了AQDS作为电子穿梭物质时驯化污泥还原去除Cr(Ⅵ)的影响因素;同时还对AQDS作为电子穿梭物质时污泥降解对硝基酚(PNP)进行了研究,探讨了降解的机理。这些研究为通过腐殖质微生物还原修复污染环境提供了基础依据。对腐殖质微生物还原的影响因素的研究表明:驯化西湖底泥还原腐殖质的温度范围为15～45℃,最适温度为30～37℃;还原腐殖质的pH范围为5～9,最适为7,并且微生物能调节pH趋向中性;适当提高微生物量能促进腐殖质的还原;溶解氧、光照和外加磁场的存在对腐殖质还原均有一定的抑制作用;不同氮源对腐殖质还原的效果好坏依次为NH_4Cl＞CO(NH_2)_2＞NaNO_3>NaNO_2;金属离子的影响表明,Mg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)促进了腐殖质的还原,Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)则不同程度抑制了腐殖质的还原,Fe(Ⅲ)作为AQDS的竞争电子受体或与还原态AQDS反应而影响腐殖质的还原,Hg(Ⅱ)完全抑制腐殖质的还原。对驯化后富含腐殖质还原菌污泥还原去除Cr(Ⅵ)的影响因素研究表明:AQDS的加入有效的促进了还原菌将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),而Cr(Ⅵ)的存在也导致了AH_2QDS积累的延迟;AQDS浓度、外加碳源浓度和初始Cr(Ⅵ)浓度对腐殖质还原菌还原Cr(Ⅵ)有着较大的影响,适当提高外加碳源和AQDS浓度对Cr(Ⅵ)的还原有促进作用,随着初始Cr(Ⅵ)浓度的提高其完全去除时间也延长;NO_3和SO_4~(2-)对Cr(Ⅵ)还原有抑制影响:Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)和Mg(Ⅱ)对Cr(Ⅵ)还原有促进作用,而Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)则抑制了Cr(Ⅵ)还原;连续还原Cr(Ⅵ)的实验进一步表明,AH_2QDS可以迅速与Cr(Ⅵ)发生化学反应,分别转化为AQDS和Cr(Ⅲ);在碳源充足的条件下,AQDS可循环利用,实现长期连续还原Cr(Ⅵ),这对于实际应用具有较大的指导意义。通过污泥对PNP的降解实验表明:在有外加碳源作为电子供体时,未经驯化的西湖底泥、驯化西湖底泥或驯化四堡污泥均能降解酚类物质PNP,而加入腐殖质模式物AQDS对PNP的微生物降解有促进作用;在电子供体充足时微生物能长期连续降解PNP;随着PNP浓度的提高,由于毒性的影响其降解速率降低;以乙酸钠作为电子供体时的降解效果要好于葡萄糖作为电子供体的培养;液相色谱分析结果表明,PNP的降解产物主要为对氨基酚PAP,其降解机理是:微生物氧化碳源将电子传递给AQDS,AQDS作为电子穿梭体将电子传递给PNP的-NO_2将其还原为-NH_2;通过微生物降解PNP的可能途径有两条:(a)腐殖质还原菌氧化碳源直接传递电子给PNP将其还原降解;(b)通过AQDS的穿梭作用微生物间接将电子传递给PNP将其还原降解。研究结果可以作为微生物修复对硝基酚污染的理论依据。(本文来源于《浙江大学》期刊2008-05-01）
腐殖质微生物还原论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
由于反渗透膜对水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质等具有稳定的截留能力,反渗透技术作为一种标准水处理技术已广泛的应用到了工业及生活用水的净化处理之中。但利用反渗透技术在高浓度有机工业废水二级生化出水再生水的制备过程中,会产生含有高浓度盐分、难降解有机污染物的浓水,其中有机污染物的主要成分包括多环芳烃、高级脂肪烃、多环芳香化合物以及卤代芳香族化合物,因为其分子结构中苯环、共轭双键、羰基、羧基等具有不同程度生物毒性官能团的存在,使得这些污染物很难被普通的处理方法去除,同时也很大程度上降低了浓水的可生化性。因此,如何有效地提高水质的可生化性,去除和降解转化这类难降解有机物成为反渗透浓水深度净化与回用的重要课题。本课题将臭氧协同紫外Fenton的高级氧化方法与腐殖质微生物活性炭膜生物处理系统结合到一起,首先对具有腐殖质还原活性的腐殖质还原菌进行分离纯化,对影响腐殖质还原菌生长的因素如p H、温度、盐度等进行研究,对分离得到的菌种进行生理生化特征的观察分析以及还原特性的探究,考察腐殖质还原菌的在不同条件下的生长习性和还原特性。紧接着利用臭氧协同紫外Fenton的高级氧化方法对反渗透浓水进行预处理,氧化分解污染物的同时能提高浓水的可生化性,然后结合活性炭对大分子有机物如腐殖质类等有机污染物的吸附能力以及腐殖质还原菌对有毒及难降解污染物的还原去除能力,建立以腐殖质微生物为优势菌群的活性炭膜生物反应体系,再利用腐殖质还原菌对Fe(Ⅲ)的还原特性,强化腐殖质微生物活性炭膜处理系统,对反渗透浓水中的COD、UV_(254)等代表性水质指标进行测定分析,研究腐殖质微生物对反渗透浓水中难降解有机污染物的协同还原转化机理,以实现对反渗透浓水的深度净化处理。微生物的分离培养的实验结果显示,腐殖质还原菌能很好地利用乙酸盐为电子供体对腐殖质模式物蒽醌2,6-双磺酸钠(AQDS)进行还原,在p H接近中性温度为30℃的环境中生长状态良好,并能适应盐度较高的条件,当用葡萄糖、乙酸钠作为电子供时,其表现出较强的还原活性,且对反渗透浓水的适应性良好,能够很好地还原去除浓水中的UV_(254)类污染物。利用高级氧化作为预处理的单因素实验中,臭氧协同紫外Fenton法对反渗透浓水处理的最佳条件为:pH为3.0,H_2O_2投加量为10 mM,硫酸亚铁的投加量为0.3 g/L,O_3的投加量是15 mg/L,紫外光照时间为60 min。经过高级氧化预处理之后,浓水出水COD的去除率在最佳条件下达到了59.2%,去除了浓水中的大部分有机污染物,也使反渗透浓水的可生化性得到了很大的改善。腐殖质微生物活性炭系统的挂膜和驯化实验结果表明,腐殖质还原菌能够在活性炭表面积聚,形成稳定的生物膜系统,经过驯化实验能够较好地适应反渗透浓水的水质。最后,高级氧化联合腐殖质微生物活性炭对反渗透浓水进行处理的实验表明,联合的处理方法能够对反渗透浓水进行深度的处理,同时能够有效地去除反渗透浓水中的有机物含量COD的值及UV_(254)。通过投加电子供体和Fe~(3+)盐能够强化腐殖质微生物活性炭处理系统,在最佳空床接触时间150min的条件下,反渗透浓水中COD值和UV_(254)类污染物的去除率分别达到最高的75.9%和84.5%,同时有效地使浓水中的色度、氨氮含量等得到了降低。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
腐殖质微生物还原论文参考文献
[1].乔江涛.类腐殖质影响淹水稻田砷还原转化的微生物机制[D].中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所).2018
[2].夏交辉.腐殖质微生物协同还原转化工业反渗透浓水中难降解有机物[D].山东理工大学.2018
[3].童辉.腐殖质促进水稻土中五氯酚厌氧还原脱氯与矿化的微生物学机制[D].中国科学院研究生院(广州地球化学研究所).2015
[4].吴鹏,赵怡,洪义国,段舜山.南海北部海域底泥微生物的腐殖质还原性能研究[J].生态环境学报.2011
[5].徐志伟.腐殖质微生物还原的影响因素及其去除污染物的研究[D].浙江大学.2008