工业化厌氧颗粒污泥论文-杨辉娜

工业化厌氧颗粒污泥论文-杨辉娜

导读:本文包含了工业化厌氧颗粒污泥论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:厌氧颗粒污泥,菌群分析,PCR-DGGE,克隆文库

工业化厌氧颗粒污泥论文文献综述

杨辉娜[1](2012)在《工业化厌氧颗粒污泥中的重要菌群及其种群多样性研究》一文中研究指出工业的快速发展使我国废水处理面临越来越多的挑战。生物处理技术是废水处理的重要组成部分。目前,厌氧处理工艺得到了越来越多的关注,厌氧颗粒污泥技术也得到了广泛的研究和应用。厌氧反应器高效和稳定运行的关键在于能形成微生物适宜、活性高、沉降性能良好的颗粒污泥。厌氧颗粒污泥是由细菌和古菌等组成的复杂微生物群落,其特性和功能主要由其内在微生物群落的结构和功能决定。本研究以取自工业化UASB反应器中处理阿维菌素和维生素B12废水的厌氧颗粒污泥为对象,采用PCR-DGGE、构建基因克隆文库等分子生物学手段,对厌氧颗粒污泥中古菌和细菌的组成进行研究,考察了厌氧颗粒污泥中菌群的种群多样性、系统发育关系和相对丰度等微生物学信息,研究获得以下结果:对处理维生素B12和阿维菌素的两种厌氧颗粒污泥以古菌270为引物进行PCR-DGGE,其获得的DGGE图谱存在差异,并且根据图谱计算所得两种污泥中古菌菌群的Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数和Berger-Parker优势度指数有所差异,处理维生素B12废水的污泥样品的古菌菌群相对于阿维菌素污泥样品显示出了更高的多样性和丰富度。造成差异的原因可能是两种不同的工业废水的性质有所不同,比如不同的成分和环境压力可能影响古菌菌群的生长和分布。对两种污泥DGGE图谱中的DNA条带进行回收纯化、PCR扩增并测序,将测序结果与NCBI数据库进行比对,确定两种污泥中的优势古菌菌群。结果显示,两种污泥中的优势古菌菌群均为产甲烷菌。并且,两种污泥中的优势菌群均为产甲烷八迭球菌目产甲烷鬃菌属,显示出此菌在颗粒污泥中的重要性。处理维生素B12废水的颗粒污泥样品中甲烷八迭球菌为优势菌群,其中甲烷鬃菌和甲烷食甲基菌为八迭球菌群的两个主要菌属。在处理阿维菌素废水的颗粒污泥样品中,甲烷杆菌目和甲烷八迭球菌为其优势古菌菌群,且甲烷杆菌相对丰度略低于甲烷八迭球菌。两者建立起的系统发育树也有不同。采用构建16S rRNA克隆文库方法以细菌433作为引物对阿维菌素污泥的细菌种群多样性进行研究。随机挑选了63个克隆子并进行序列,序列经Blast比对后结果表明,此厌氧颗粒污泥中微生物群落具有高度多样性,可分为7个主要类群:其中,放线菌门和厚壁菌门类群在文库中所占比例最大,分别为37.73%和26.42%。其次分别是δ-变形菌门类群(deltaproteobacterium)、绿弯菌门类群(Chloroflexi)和酸杆菌门类群(Acidobacteria),分别为7.55%、7.55%和5.66%;拟杆菌门(Bacteroides)、及脱铁杆菌门(Synergistetes)类群所占比例相对较小,均为3.77%。以古菌660引物构建阿维菌素颗粒污泥的古菌克隆文库,结果显示,此厌氧颗粒污泥中的优势产甲烷菌群为产甲烷鬃菌属(属于产甲烷八迭球菌),此外还含有少量的产甲烷杆菌。与PCR-DGGE所测菌群相同,但含量有所不同。对维生素B12颗粒污泥样品以古菌660为引物构建其古菌克隆文库,挑选阳性克隆子进行测序,将测序结果比对后得到:污泥中含有的古菌菌群均为产甲烷菌群,且优势菌群为产甲烷鬃菌属(属于产甲烷八迭球菌),含有少量的产甲烷微菌属和产甲烷杆菌属,与PCR-DGGE的分析结果基本一致。测量两种污泥样品的产甲烷活性,并分析产甲烷活性与污泥菌群结构的关系。结果显示,处理维生素B12废水的厌氧颗粒污泥的产甲烷活性和COD去除率均高于处理阿维菌素废水的颗粒污泥。这个结果表明,产甲烷八迭球菌可能对宏观生物活性的贡献更大。(本文来源于《河北科技大学》期刊2012-05-22)

马俊科,刘春,吴根,杨景亮,郭建博[2](2011)在《工业化UASB厌氧颗粒污泥产氢产乙酸菌群分析》一文中研究指出合成特异性探针,应用荧光原位杂交(FISH)技术分析阿维菌素废水处理工业化升流式厌氧污泥床(UASB)反应器颗粒污泥产氢产乙酸菌群分布和相对丰度,并测定菌群活性.结果表明:不同形成阶段颗粒污泥表面和内部剖面,产氢产乙酸菌、食丙酸盐产氢产乙酸菌和食丁酸盐产氢产乙酸菌的分布形态相同;产氢产乙酸菌平均相对丰度范围为(10.08±0.81)%~(28.06±2.12)%.成熟期颗粒污泥中产氢产乙酸菌相对丰度最大;颗粒污泥表面产氢产乙酸菌相对丰度大于内部剖面;食丙酸盐产氢产乙酸菌相对丰度大于食丁酸盐产氢产乙酸菌.阿维菌素残留对产氢产乙酸菌群具有抑制作用.不同形成阶段颗粒污泥最大比产乙酸速率范围为0.912~1.145g/(g.d),且与产氢产乙酸菌群相对丰度变化趋势一致.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2011年03期)

李亮[3](2010)在《工业化厌氧颗粒污泥重要菌群及相关功能基因研究》一文中研究指出产甲烷菌群是厌氧颗粒污泥中的重要菌群,mcrA、mtr和F420是产甲烷菌中特有的辅酶编码基因。以取自工业化UASB反应器中处理阿维菌素和淀粉废水的厌氧颗粒污泥为研究对象,采用PCR-DGGE、FISH等分子生物学手段,对厌氧颗粒污泥的产甲烷菌群及相关功能基因进行研究,考察了菌群结构的多样性、系统发育关系和相对丰度等微生物学信息,同时考察了抗生素残留对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的抑制情况,研究获得以下结果:基于mcrA和16S rRNA两种目标基因获得的PCR产物的DGGE图谱存在差异,但根据图谱计算所得产甲烷菌群Shannon多样性指数、Margalef丰富度指数和Berger-Parker优势度指数没有差异,表明基于两种目标基因的产甲烷菌群多样性分析基本一致。基于不同目标基因的优势产甲烷菌群系统发育种属的分析结果大体相似,产甲烷杆菌目和产甲烷八迭球菌目是厌氧颗粒污泥样品中的优势产甲烷种群;同时分析结果的差异表明两种目标基因的检测特异性不完全相同,但具有可替换性。对同一种污泥样品基于不同探针的产甲烷菌FISH杂交结果表明:产甲烷菌分布形态相同,但相对丰度存在差异,相对丰度由小到大的顺序为:mcrA<F420<mtr <16SrRNA,这表明不同探针对产甲烷菌的特异性有差异。不同颗粒污泥样品之间的相对丰度也有差异,所有探针杂交结果显示,处理淀粉废水的颗粒污泥样品的产甲烷菌的相对丰度均高于处理阿维菌素废水的相对丰度。这可能是由于废水中阿维菌素的残留对产甲烷菌群产生一定抑制作用。基于产甲烷菌群分析的结果,考察与阿维菌素结构类似的红霉素和典型抗生素链霉素对处理淀粉废水和处理阿维菌素废水污泥样品的产甲烷活性的影响,结果表明:链霉素对两种污泥样品的产甲烷菌和产酸菌都有明显抑制作用,对产甲烷菌的抑制作用表现为产甲烷过程滞后和产甲烷速率的降低。链霉素浓度不同时,对微生物的抑制程度也不同,对处理淀粉废水和处理阿维菌素废水的污泥样品中产甲烷菌的半抑制浓度分别为2.05 mg·L-1和7.49mg·L-1。红霉素对处理淀粉废水的颗粒污泥样品中的微生物也具有抑制作用,表现为低浓度(<10mg·L-1)下,对产酸菌的抑制作用较强,而在高浓度(>20mg·L-1)条件下,对产甲烷菌的抑制作用较强。由于红霉素与阿维菌素具有相似的结构,因而红霉素对处理阿维菌素废水的污泥样品中的微生物的抑制作用较弱。(本文来源于《河北科技大学》期刊2010-12-12)

马俊科[4](2010)在《工业化UASB处理阿维菌素废水厌氧颗粒污泥功能菌群研究》一文中研究指出产甲烷菌群、产氢产乙酸菌群、硫酸盐还原菌群和丝状菌群是厌氧颗粒污泥中重要的功能菌群。采用基于16S rRNA的FISH技术对工业化UASB处理阿维菌素废水不同形成时期(颗粒化前期、成长期、成熟期和衰老期)厌氧颗粒污泥中相应功能菌群进行分析,结果表明:各类功能菌群及其优势种属在颗粒污泥表面和内部剖面的分布形态相同,且各优势种属之间呈现交叉重迭分布;但功能菌群相对丰度存在差异,产甲烷菌群、产氢产乙酸菌群、硫酸盐还原菌群和丝状菌群在不同形成阶段颗粒污泥中相对丰度范围分别为25.50±8.63%-50.80±8.87%、10.08±0.81%-28.06±2.12%、10.35±2.33%-16.16±4.59%和16.69±2.51-23.93±4.62%。产甲烷菌群、产氢产乙酸菌群和硫酸盐还原菌群在颗粒污泥中的相对丰度随着颗粒污泥形成时间的延长而增大,成熟期最大。颗粒污泥表面产甲烷菌群的相对丰度小于内部,而颗粒污泥表面产氢产乙酸菌群大于其内部。与已报道研究结果比较,阿维菌素残留可能对颗粒污泥中功能菌群产生抑制作用。不同形成阶段的颗粒污泥最大比产甲烷活性范围为1.311-1.562 g·(g·d)-1,最大比产乙酸速率范围为0.912-1.145 g·(g·d)-1,且不同形成阶段的颗粒污泥产甲烷活性和产乙酸活性与颗粒污泥中产甲烷菌群和产氢产乙酸菌群的相对丰度变化趋势一致,表明颗粒污泥的产甲烷活性与产乙酸活性与产甲烷菌群和产氢产乙酸菌群的相对丰度密切相关。同时还采用了PCR-DGGE技术对颗粒污泥中微生物群落进行了分析,结果表明:颗粒污泥中占优势的古菌菌群主要是产甲烷菌群,其3个优势种属分别为产甲烷杆菌、产甲烷八迭球菌和产甲烷髦菌,其相对丰度分别为50.03%、39.22%和10.75%,这与FISH的分析结果一致。(本文来源于《河北科技大学》期刊2010-05-27)

张苏[5](2009)在《工业化抗生素废水处理厌氧颗粒污泥种群分析研究》一文中研究指出厌氧颗粒污泥是工业化废水厌氧处理反应器高效稳定运行的关键,针对厌氧颗粒污泥种群进行分析研究,对于工业化废水厌氧处理工艺的运行和改进具有重要意义。为了研究抗生素废水对厌氧颗粒污泥种群结构的影响,选取石家庄若干实际运行的工业化废水厌氧处理反应器,采用PCR-DGGE技术对厌氧污泥样品进行了种群多样性分析和比较。本研究对PCR-DGGE技术的核心环节进行了方法的优化;以污泥样品中种群的Shannon多样性指数(H')、Margalef丰富度指数(D_(Mg))和Berger-Parker优势度指数(d),作为比较指标分析了污泥样品的种群多样性;通过添加已知细胞密度的基因工程菌,定量的考察了优势种群的细胞密度。研究获得了以下结果:根据工业化废水处理反应器污泥特性,对常规的溶菌酶-SDS-酚/氯仿环境样品总DNA提取方法进行改进,获得了一种工业化废水处理厌氧污泥总DNA提取的通用方法;对PCR-DGGE试验的条件进行优化,找到了最佳试验条件:采用降落PCR,引物加GC夹,DGGE最佳电泳条件为电压60 V,时间12.5 h,采用EB染色法染色。反应器处理废水水质形成的环境筛选效应对污泥菌群多样性具有重要影响;与城市生活污水相比,处理工业发酵废水特别是抗生素废水的厌氧污泥,菌群多样性和丰富度降低但具有较高的优势度;厌氧污泥颗粒化后,有助于保持污泥菌群多样性和丰富度;小试反应器运行环境的单一性和稳定性强化环境筛选效应,因此工业化反应器比小试反应器污泥菌群多样性水平和丰富度高。参照已知细胞密度的基因工程菌,定量的计算出了污泥样品中优势种群的细胞密度,结合计算数据和DGGE图谱证明了DGGE只能检测到细胞密度在10~4cfu·mL~(-1)以上的优势种群。(本文来源于《河北科技大学》期刊2009-05-01)

工业化厌氧颗粒污泥论文开题报告

(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:

合成特异性探针,应用荧光原位杂交(FISH)技术分析阿维菌素废水处理工业化升流式厌氧污泥床(UASB)反应器颗粒污泥产氢产乙酸菌群分布和相对丰度,并测定菌群活性.结果表明:不同形成阶段颗粒污泥表面和内部剖面,产氢产乙酸菌、食丙酸盐产氢产乙酸菌和食丁酸盐产氢产乙酸菌的分布形态相同;产氢产乙酸菌平均相对丰度范围为(10.08±0.81)%~(28.06±2.12)%.成熟期颗粒污泥中产氢产乙酸菌相对丰度最大;颗粒污泥表面产氢产乙酸菌相对丰度大于内部剖面;食丙酸盐产氢产乙酸菌相对丰度大于食丁酸盐产氢产乙酸菌.阿维菌素残留对产氢产乙酸菌群具有抑制作用.不同形成阶段颗粒污泥最大比产乙酸速率范围为0.912~1.145g/(g.d),且与产氢产乙酸菌群相对丰度变化趋势一致.

(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。

工业化厌氧颗粒污泥论文参考文献

[1].杨辉娜.工业化厌氧颗粒污泥中的重要菌群及其种群多样性研究[D].河北科技大学.2012

[2].马俊科,刘春,吴根,杨景亮,郭建博.工业化UASB厌氧颗粒污泥产氢产乙酸菌群分析[J].浙江大学学报(工学版).2011

[3].李亮.工业化厌氧颗粒污泥重要菌群及相关功能基因研究[D].河北科技大学.2010

[4].马俊科.工业化UASB处理阿维菌素废水厌氧颗粒污泥功能菌群研究[D].河北科技大学.2010

[5].张苏.工业化抗生素废水处理厌氧颗粒污泥种群分析研究[D].河北科技大学.2009

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