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光合细菌降解废水中二氯苯酚和三氯苯酚的研究

2020-12-13阅读(656)

光合细菌降解废水中二氯苯酚和三氯苯酚的研究

论文摘要

本文主要研究了混合光合细菌PSB-DR的增殖培养及其对模拟废水中2,6-二氯苯酚（2,6-DCP）和2,4,6-三氯苯酚（2,4,6-TCP）的生物降解特性,具体内容包括以下三个方面:首先对PSB-DR的细胞形态学特征、部分生理生化特性等进行了研究,分析得出了PSB-DR的主要优势菌群。在此基础上,对基础培养基进行了优化实验,结果表明,当以2.43.2 g/L无水乙酸钠为碳源,1.2 g/L氯化铵为氮源,生长因子溶液添加量为2 mL/L,在光照培养箱中培养（温度30℃,光照度4800 Lx）,PSB-DR的生长状况较好。其次研究了PSB-DR在不同碳源浓度、光照、供氧条件、初始pH值、接种量、氮源浓度下对2,6-DCP的生物降解特性,确定了PSB-DR生物降解2,6-DCP的优化控制条件。结果表明,优化控制条件为光照培养,敞口静置,初始pH=6.0,接种量30%,培养基中不添加醋酸钠和氯化铵,在此条件下,50 mg/L的2,6-DCP经7 d后降解率达到80%以上。同时对2,6-DCP的降解途径进行了初步研究,结果表明,2,6-DCP可能是在单加氧酶的作用下通过对苯二酚途径进行降解。最后研究了PSB-DR在不同碳源浓度、光照、接种量、初始pH值、氮源浓度、生化反应时间下对2,4,6-TCP的生物降解特性,确定了PSB-DR生物降解2,4,6-TCP的优化控制条件。结果表明,优化控制条件为光照培养,接种量30%,初始pH=7.0,培养基中不添加醋酸钠和氯化铵,在此条件下,50 mg/L的2,4,6-TCP经5 d后降解率达到82.3%。降解动力学研究结果表明,PSB-DR静息细胞对2,4,6-TCP的降解符合高浓度底物抑制的酶促反应类型,其动力学参数rmax=1.746 h-1,Km=38.333 mg/L,Ki=260.87 mg/L。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 氯酚类有机物的来源及污染现状
  • 1.3 氯酚类有机物的危害
  • 1.4 氯酚类有机物的降解方法
  • 1.4.1 二氯苯酚和三氯苯酚的非生物降解
  • 1.4.2 二氯苯酚和三氯苯酚的微生物降解
  • 1.5 微生物对氯酚类有机物的降解机制
  • 1.5.1 氧化脱氯机制
  • 1.5.2 还原脱氯机制
  • 1.5.3 共代谢降解机制
  • 1.6 氯酚类有机物生物降解新进展
  • 1.6.1 基因工程菌的开发利用
  • 1.6.2 细胞固定化技术
  • 1.6.3 酶工程
  • 1.6.4 生物强化技术
  • 1.6.5 生物降解与物化手段协同作用
  • 1.7 光合细菌及其应用综述
  • 1.7.1 光合细菌的基本特性
  • 1.7.2 光合细菌的分类
  • 1.7.3 光合细菌的菌体组成及营养成分
  • 1.7.4 光合细菌的一般生理性质
  • 1.7.5 光合细菌的应用
  • 1.7.6 光合细菌处理有机废水的缺点
  • 1.8 本课题研究的目的和内容
  • 1.8.1 研究目的
  • 1.8.2 研究内容
  • 第二章 光合细菌的增殖培养
  • 2.1 引言
  • 2.2 材料和方法
  • 2.2.1 实验菌种
  • 2.2.2 培养基
  • 2.2.3 实验仪器
  • 2.2.4 实验方法
  • 2.2.5 菌体生长曲线测定方法
  • 2.3 结果与讨论
  • 2.3.1 菌种性质
  • 2.3.2 菌悬液浓度和光密度之间的关系
  • 2.3.3 不同碳源对菌种生长的影响
  • 2.3.4 乙酸钠浓度对菌种生长的影响
  • 2.3.5 不同氮源对菌种生长的影响
  • 2.3.6 氯化铵浓度对菌种生长的影响
  • 2.3.7 微量元素溶液添加量对菌种生长的影响
  • 2.3.8 生长因子添加量对菌种生长的影响
  • 2.3.9 最适培养条件下的生长情况
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 光合细菌降解二氯苯酚的研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 材料与方法
  • 3.2.1 实验菌种
  • 3.2.2 培养基
  • 3.2.3 试剂
  • 3.2.4 实验仪器
  • 3.2.5 实验方法
  • 3.2.6 分析方法
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.3.1 2,6-DCP 标准曲线的绘制
  • 3.3.2 PSB-DR 静息细胞对2,6-DCP 的降解
  • 3.3.3 醋酸钠的影响
  • 3.3.4 光照的影响
  • 3.3.5 供氧条件的影响
  • 3.3.6 初始pH 的影响
  • 3.3.7 接种量的影响
  • 3.3.8 氯化铵的影响
  • 3.3.9 2,6-DCP 降解途径的推测
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 光合细菌降解三氯苯酚的研究
  • 4.1 引言
  • 4.2 材料与方法
  • 4.2.1 实验菌种
  • 4.2.2 培养基
  • 4.2.3 试剂
  • 4.2.4 实验仪器
  • 4.2.5 实验方法
  • 4.2.6 分析方法
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 2,4,6-TCP 标准曲线的绘制
  • 4.3.2 PSB-DR 静息细胞对2,4,6-TCP 的降解
  • 4.3.3 醋酸钠的影响
  • 4.3.4 光照的影响
  • 4.3.5 接种量的影响
  • 4.3.6 初始pH 的影响
  • 4.3.7 氯化铵的影响
  • 4.3.8 生化反应时间的影响
  • 4.3.9 2,4,6-TCP 降解动力学分析
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 结论
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录

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