张文静:厌氧氨氧化菌强化零价铁还原硝酸盐反应机制研究论文

张文静:厌氧氨氧化菌强化零价铁还原硝酸盐反应机制研究论文

本文主要研究内容

作者张文静(2019)在《厌氧氨氧化菌强化零价铁还原硝酸盐反应机制研究》一文中研究指出:厌氧氨氧化(Anammox)菌利用低价态铁还原NO3-的现象丰富了对Anammox菌代谢多样性的认识,但目前关于这一方面的研究仍较为缺乏,对于反应过程中NO3-的转化途径、Anammox菌参与的反应以及微生物群落组成变化等都尚未可知。因此,根据目前所存在的疑问与需要解决的问题,本研究通过批式实验,对比了投加沸石吸附还原产物NH4+和投加Anammox菌对Fe0/NO3-体系中NO3-还原速率的影响,考察了无化学反应发生的条件下Anammox菌利用Fe0溶出的Fe2+还原NO3-的作用;通过连续流反应器实验探讨了Anammox菌强化Fe0还原NO3-体系连续流反应器稳定运行及Anammox菌长期培养的控制条件,并采用实时荧光定量PCR以及高通量测序等分子生物学手段,测定了微生物培养物的功能基因narG、napA和nrfA表达以及微生物群落结构的变化。通过上述方法和手段,探究了Anammox菌强化Fe0还原NO3-反应中微生物参与的反应、NO3-的转化途径、微生物群落变化特征以及反应的关键影响因素,得到的主要结论如下:(1)通过对稳定发生Fe0还原NO3-作用的连续流反应器中长期培养的Anammox微生物样品检测,发现功能基因napA和nrfA有明显表达,表明Anammox菌能够利用Fe0溶出的Fe2+将NO3-经NO2-异化还原成NH4+;(2)NO3-还原、NO3-异化还原为NO2-、NO2-异化还原为NH4+是NO3-生物还原的主要途径,同时也是Anammox菌获得底物NH4+与NO2-的主要途径,在上述生物过程的共同作用下实现体系内NO3-的去除;(3)Candidatus Brocadia菌和Candidatus Jettenia菌在以Fe0和NO3-环境中长期培养后相对丰度逐渐增强,这两个属的Anammox菌表现出了对Fe0和NO3-环境的适应性;(4)缓解或避免Fe0钝化是保证Anammox菌强化Fe0还原NO3-反应稳定运行的关键因素,通过定期换铁的方式,Anammox菌强化Fe0还原NO3-反应能够实现长期稳定运行,NO3-平均去除率为75.00%,总氮平均去除率为54.02%;(5)通过考察铁形态、Fe/N比、pH和温度对Anammox菌强化Fe0还原NO3-反应的影响,发现铁形态、Fe/N比和温度对NO3-还原速率影响显著,而pH影响较弱。以纳米铁粉为电子供体、温度为35℃,Fe/N比为38.23,pH为4时,NO3-转化率可达88.00%。本研究丰富了对NO3-存在下的Anammox菌代谢多样性的认识。此外,明确了Anammox菌强化Fe0还原NO3-反应的客观规律,为实现Anammox工艺的NO3-原位处理,进一步提高总氮去除率提供一种新思路。

Abstract

ya yang an yang hua (Anammox)jun li yong di jia tai tie hai yuan NO3-de xian xiang feng fu le dui Anammoxjun dai xie duo yang xing de ren shi ,dan mu qian guan yu zhe yi fang mian de yan jiu reng jiao wei que fa ,dui yu fan ying guo cheng zhong NO3-de zhuai hua tu jing 、Anammoxjun can yu de fan ying yi ji wei sheng wu qun la zu cheng bian hua deng dou shang wei ke zhi 。yin ci ,gen ju mu qian suo cun zai de yi wen yu xu yao jie jue de wen ti ,ben yan jiu tong guo pi shi shi yan ,dui bi le tou jia fei dan xi fu hai yuan chan wu NH4+he tou jia Anammoxjun dui Fe0/NO3-ti ji zhong NO3-hai yuan su lv de ying xiang ,kao cha le mo hua xue fan ying fa sheng de tiao jian xia Anammoxjun li yong Fe0rong chu de Fe2+hai yuan NO3-de zuo yong ;tong guo lian xu liu fan ying qi shi yan tan tao le Anammoxjun jiang hua Fe0hai yuan NO3-ti ji lian xu liu fan ying qi wen ding yun hang ji Anammoxjun chang ji pei yang de kong zhi tiao jian ,bing cai yong shi shi ying guang ding liang PCRyi ji gao tong liang ce xu deng fen zi sheng wu xue shou duan ,ce ding le wei sheng wu pei yang wu de gong neng ji yin narG、napAhe nrfAbiao da yi ji wei sheng wu qun la jie gou de bian hua 。tong guo shang shu fang fa he shou duan ,tan jiu le Anammoxjun jiang hua Fe0hai yuan NO3-fan ying zhong wei sheng wu can yu de fan ying 、NO3-de zhuai hua tu jing 、wei sheng wu qun la bian hua te zheng yi ji fan ying de guan jian ying xiang yin su ,de dao de zhu yao jie lun ru xia :(1)tong guo dui wen ding fa sheng Fe0hai yuan NO3-zuo yong de lian xu liu fan ying qi zhong chang ji pei yang de Anammoxwei sheng wu yang pin jian ce ,fa xian gong neng ji yin napAhe nrfAyou ming xian biao da ,biao ming Anammoxjun neng gou li yong Fe0rong chu de Fe2+jiang NO3-jing NO2-yi hua hai yuan cheng NH4+;(2)NO3-hai yuan 、NO3-yi hua hai yuan wei NO2-、NO2-yi hua hai yuan wei NH4+shi NO3-sheng wu hai yuan de zhu yao tu jing ,tong shi ye shi Anammoxjun huo de de wu NH4+yu NO2-de zhu yao tu jing ,zai shang shu sheng wu guo cheng de gong tong zuo yong xia shi xian ti ji nei NO3-de qu chu ;(3)Candidatus Brocadiajun he Candidatus Jetteniajun zai yi Fe0he NO3-huan jing zhong chang ji pei yang hou xiang dui feng du zhu jian zeng jiang ,zhe liang ge shu de Anammoxjun biao xian chu le dui Fe0he NO3-huan jing de kuo ying xing ;(4)huan jie huo bi mian Fe0dun hua shi bao zheng Anammoxjun jiang hua Fe0hai yuan NO3-fan ying wen ding yun hang de guan jian yin su ,tong guo ding ji huan tie de fang shi ,Anammoxjun jiang hua Fe0hai yuan NO3-fan ying neng gou shi xian chang ji wen ding yun hang ,NO3-ping jun qu chu lv wei 75.00%,zong dan ping jun qu chu lv wei 54.02%;(5)tong guo kao cha tie xing tai 、Fe/Nbi 、pHhe wen du dui Anammoxjun jiang hua Fe0hai yuan NO3-fan ying de ying xiang ,fa xian tie xing tai 、Fe/Nbi he wen du dui NO3-hai yuan su lv ying xiang xian zhe ,er pHying xiang jiao ruo 。yi na mi tie fen wei dian zi gong ti 、wen du wei 35℃,Fe/Nbi wei 38.23,pHwei 4shi ,NO3-zhuai hua lv ke da 88.00%。ben yan jiu feng fu le dui NO3-cun zai xia de Anammoxjun dai xie duo yang xing de ren shi 。ci wai ,ming que le Anammoxjun jiang hua Fe0hai yuan NO3-fan ying de ke guan gui lv ,wei shi xian Anammoxgong yi de NO3-yuan wei chu li ,jin yi bu di gao zong dan qu chu lv di gong yi chong xin sai lu 。

论文参考文献

  • [1].厌氧氨氧化反应器脱氮微生物群落结构研究[D]. 陈瑞.新疆大学2019
  • [2].不同培养方式下Anammox微生物的特性研究[D]. 陈方敏.苏州科技大学2019
  • [3].基于厌氧氨氧化的废水深度脱氮除碳效能及微生物特性研究[D]. 张敏.苏州科技大学2019
  • [4].有机物及铁盐对厌氧氨氧化反应器的脱氮性能及微生物菌群的影响特性研究[D]. 张帆.长安大学2019
  • [5].上流式厌氧氨氧化反应器运行特性及菌群结构研究[D]. 梁启煜.东北大学2016
  • [6].海洋厌氧氨氧化菌的富集培养及金属离子强化其脱氮特性研究[D]. 冯莉.青岛大学2018
  • [7].河口近岸厌氧氨氧化菌群结构、丰度及活性对盐度变化的响应[D]. 姜晓芬.华东师范大学2017
  • [8].厌氧氨氧化工艺处理高盐度含镍含氨废水的可行性研究[D]. 吴丹.杭州师范大学2019
  • [9].超声波强化厌氧氨氧化启动和运行性能研究[D]. 张典典.河北工业大学2017
  • [10].厌氧折流板反应器处理含氮有机废水的研究[D]. 陈凯强.江南大学2019
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  • [1].生物炭负载纳米零价铁对地下水硝酸盐氮去除及氮气选择性转化性能研究[D]. 马静.西北大学2019
  • [2].ANAMMOX体系中氨与硫酸盐生物转化途径及其分子生物学解析[D]. 董石语.苏州科技大学2019
  • [3].厌氧氨氧化反应器脱氮微生物群落结构研究[D]. 陈瑞.新疆大学2019
  • [4].基于厌氧氨氧化的废水深度脱氮除碳效能及微生物特性研究[D]. 张敏.苏州科技大学2019
  • [5].ABR除碳、亚硝化与厌氧氨氧化耦合工艺脱氮除碳特性[D]. 李田.苏州科技大学2019
  • [6].厌氧氨氧化颗粒污泥培养及其颗粒特性研究[D]. 顾澄伟.苏州科技大学2019
  • [7].稻田土壤厌氧氨氧化协同铁还原为途径的气态氮素损失过程及其机理的研究[D]. 易博.浙江大学2019
  • [8].纳米零价铁的改性及其处理水中污染物的性能和机理研究[D]. 汤婷婷.南昌航空大学2019
  • [9].厌氧氨氧化耦合短程反硝化试验研究[D]. 吕振.中国矿业大学2019
  • [10].包埋纳米零价铁修复地下水中硝酸盐氮及铬污染[D]. 马溶涵.沈阳大学2018
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自苏州科技大学的张文静,发表于刊物苏州科技大学2019-09-18论文,是一篇关于厌氧氨氧化菌论文,零价铁论文,硝酸盐异化还原论文,代谢多样性论文,苏州科技大学2019-09-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自苏州科技大学2019-09-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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