论文题目: 复合垂直流构建湿地微生物类群多样性及其活性研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 环境科学
作者: 周巧红
导师: 吴振斌
关键词: 复合垂直流构建湿地,微生物多样性,细菌生理群,酶活性,酞酸酯
文献来源: 中国科学院研究生院（水生生物研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以下行流-上行流复合水流方式的构建湿地——复合垂直流构建湿地系统为研究对象,围绕微生物类群多样性及其活性展开相关研究。较为系统全面的研究了微生物数量和酶活性,揭示了微生物生理群及酶活性的时空规律;探讨了不同位点的硝化与反硝化作用以及呼吸作用,掌握了微生物生物化学活性空间分布规律;首次采用湿地基质进行邻苯二甲酸二丁酯(DBP)生物降解实验,同时探讨了DBP 对基质酶活性的影响,从生物特别是微生物角度揭示了构建湿地对特殊污染物的响应;成功的把变性梯度凝胶电泳(DGGE)、随机扩增引物多态性(RAPD)以及磷脂脂肪酸(PLFA)等方法引进到湿地微生物生态研究中,拓宽了该领域的研究方法。主要的研究成果如下: 1、基质剖面微生物的数量测定结果表明细菌、真菌、放线菌广泛的存在于湿地基质中,并且不同层面微生物数量存在着差别,上行流和下行流池0-10cm的基质层中好氧微生物数量高出30-55cm 的层面1-2 个数量级;反硝化细菌除下行流池0-10cm 的层面外其他基质层数量都达到107个/g 土以上。2、对不同月份基质中酶活性和细菌生理类群数量进行了测定。各种酶酶活性在不同月份存在显著差异(p<0.05)。相比较而言,6 种酶酶活性的空间特征较为一致,下行流池酶活性显著高于上行流池活性(p<0.05),并且随着基质层深度的增加,酶活性亦相对递减。测定细菌生理群的数量,发现其数量在6 月和9 月达到高峰,并且所反映出来的空间规律与酶活性有一致性。3、研究了基质中的生物化学活性,发现硝化作用和反硝化作用广泛存在于湿地系统中。硝化作用表现一定的空间规律,0-10cm 的基质硝化作用强度要比40-55cm 层面的高出20%左右;反硝化作用的空间差别很小,其作用率最低也达到85.5%。呼吸作用与微生物丰富度表现一定的正相关性。4、在两套构建湿地小试系统中探讨基质酶对有毒有机污染物DBP 的响应,并且研究了基质对DBP 的降解实验。比较实验池和对照池的酶活性,发现在本实验条件下DBP 能够增强脱氢酶和过氧化氢酶的酶活性,抑制脲酶、纤维素酶和β-葡萄糖苷酶的活性。当停止投加DBP 后一个月脲酶、纤维素酶和β-葡萄糖苷酶的活性尚未得到恢复。基质中的DBP 降解实验结果表明这个过程主要是由
论文目录:
致谢
目录
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引言
第一章 文献综述
1 土壤微生物生态学研究方法进展
1.1 土壤微生物生态学研究方法的发展历程
1.2 微生物生态学研究方法的应用
1.3 土壤酶的研究进展
2 人工湿地的研究进展
2.1 人工湿地的概念及类型
2.2 人工湿地的国内外发展概况
2.3 人工湿地对污染物的去除及机理
2.4 人工湿地中微生物的研究
3 酞酸酯类污染物的研究进展
3.1 酞酸酯类污染物的特性
3.2 酞酸酯类污染物的分布状况
3.3 酞酸酯类污染物的毒性
3.4 酞酸酯类污染物的去除
3.5 酞酸酯生物降解动力学的研究
第二章 复合垂直流构建湿地的构造及其运行效果
1 引言
2 材料与方法
2.1 实验系统的结构
2.2 水质理化指标的测定
2.3 基质理化性质的测定
2.4 水体中细菌的检测
2.5 水体胞外酶活性的测定
3 结果与讨论
3.1 复合垂直流构建湿地进出水的理化参数
3.2 中试系统对微生物病原菌的去除效果
3.3 构建湿地不同层面基质理化指标的变化
3.4 构建湿地进出水中酶活性
4 小结
第三章 构建湿地基质中微生物生理群和酶活性的时空动态特征
1 引言
2 材料与方法
2.1 基质样品的采集
2.2 微生物数量的测定
2.3 基质酶活性测定
2.4 基质硝化作用和反硝化作用的测定
2.5 基质微生物呼吸强度的测定
2.6 基质微生物生物量氮的测定
2.7 湿地进水理化指标的测定
3 结果与讨论
3.1 基质剖面微生物的数量
3.2 细菌生理类群的时空规律
3.3 基质酶的时间动态
3.4 基质酶的空间分布
3.5 微生物生物量
3.6 硝化-反硝化作用和呼吸作用
4 小结
第四章 投加DBP 的构建湿地基质酶活性以及DBP 的生物降解
1 引言
2 材料和方法
2.1 实验系统的构造以及DBP 的投配
2.2 基质样品的采集
2.3 酶活性的分析
2.4 DBP 的生物降解实验
2.5 数据分析
3 结果与讨论
3.1 酶活性
3.2 DBP 的降解
4 小结
第五章 PCR-DGGE 和RAPD 在湿地微生物多样性研究中的应用
1 引言
2 材料和方法
2.1 试剂与仪器
2.2 基质样品的采集
2.3 基质DNA 提取
2.4 PCR 扩增
2.5 数据处理
3 结果与讨论
3.1 基质微生物DNA 的提取
3.2 PCR-DGGE 结果
3.3 PCR-RAPD 结果
3.4 分子生物学技术在构建湿地中的应用前景
4 小结
第六章 复合垂直流构建湿地基质的磷脂脂肪酸分析
1 引言
2 材料与方法
2.1 试剂和仪器
2.2 基质的采集及预处理
2.3 GC-MS 条件
3 结果与讨论
3.1 脂肪酸甲酯的定性分析
3.2 脂肪酸甲酯的定量分析
3.3 构建湿地基质中磷脂脂肪酸的分析
3.4 磷脂脂肪酸图谱在构建湿地中的应用前景
4 小结
结论
参考文献
在学期间发表论文情况
发布时间: 2005-12-02
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标签：复合垂直流构建湿地论文; 微生物多样性论文; 细菌生理群论文; 酶活性论文; 酞酸酯论文;