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生物造粒流化床微生物特性研究

作　者: 王黎
导　师: 王晓昌
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 市政工程
关键词: 生物造粒流化床反应器微生物特性细胞培养 PCR-DGGE 系统发育学分析
分类号: TU992.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

为了研究生物造粒流化床污水处理反应器中的微生物特性，分别从生物造粒流化床10cm、60cm、110cm处取样(水和颗粒污泥)，运用传统细胞培养方法，检测其中的细菌总数、反硝化细菌和反硫化细菌。同时，应用分子生物学方法对生物造粒流化床中的微生物特性进行研究。通过细胞裂解直接提取颗粒污泥细菌基因组DNA，以真细菌和古细菌16S rRNA基因通用引物530F／1490R，对颗粒污泥中提取的细菌基因组DNA进行PCR扩增，长约1kb的PCR扩增产物纯化后经变性梯度凝胶电泳(DGGE)分离，获得微生物群落的DNA特征指纹图谱，并对DGGE分离的特征条带进行回收测序，构建系统发育树。细菌培养结果显示，生物造粒流化床反应器整个断面，尤其是反应器底部，存在着非常丰富的好氧微生物。同时反应器中还存在着，诸如反硝化细菌、反硫化细菌的兼性厌氧和专性厌氧微生物。PCR-DGGE结果显示，生物造粒流化床反应器颗粒污泥中的微生物群落非常丰富，在10cm处微生物的种属达到23种，60cm处为21种，110cm处为20种；生物造粒流化床不同高度都有一些各自的特有种属和共有种属，反应器不同高度的微生物群落演替不明显，微生物群落相似性为83.1％，群落结构较为稳定。经系统发育学分析，生物造粒流化床中的微生物绝大多属于细菌域，范围涵盖细菌域的18个分类单元，其中61％(11／18)属于变形菌，17％(3／18)属于放线菌，11％(2／18)属于低G+C革兰氏阳性菌，11％(2／18)属于其他未知细菌。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-24
  1.1 国内外污水处理的研究现状  8-10
  1.2 生物造粒流化床的工艺特点及研究现状  10-12
    1.2.1 生物造粒流化床粒状污泥的形成  10
    1.2.2 生物造粒流化床溶氧条件的提供  10-11
    1.2.3 生物造粒流化床的生物学理论基础  11-12
  1.3 微生物的传统检测方法  12-16
    1.3.1 平板计数法及其应用  12-14
    1.3.2 多管发酵法(MPN)及其应用  14-16
  1.4 现代分子生物学方法  16-23
    1.4.1 PCR技术原理及其应用  16-19
    1.4.2 DGGE技术原理及其应用  19-23
  1.5 课题来源及研究内容  23-24
2 材料与方法  24-38
  2.1 生物造粒流化床装置简介  24-25
  2.2 材料  25-27
    2.2.1 实验样品及取样条件  25-26
    2.2.2 化学及分子生物学试剂  26-27
    2.2.3 仪器设备  27
  2.3 实验方法  27-38
    2.3.1 传统细菌培养方法  27-32
    2.3.2 现代分子生物学方法  32-38
3 结果与讨论  38-49
  3.1 传统方法检测结果  38-40
    3.1.1 水样检测结果  38-39
    3.1.2 泥样检测结果  39-40
  3.2 现代分子生物学方法检测结果  40-46
    3.2.1 细菌组总 DNA提取和 PCR扩增结果  40-41
    3.2.2 变性梯度凝胶电泳(DGGE)及微生物多样性分析结果  41-43
    3.2.3 基于165 rRNA序列相似性的系统发育学分析结果  43-46
  3.3 讨论  46-49
4 结论与建议  49-50
  4.1 结论  49
  4.2 建议  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-54

生物造粒流化床微生物特性研究

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