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湿地植物及根际微生物净化污水过程中脲酶和磷酸酶的初步研究

作　者: 冯紫媛
导　师: 黄健
学　校: 中国海洋大学
专　业: 生物工程
关键词: 人工湿地 植物 污水净化 脲酶 磷酸酶
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


人工湿地因为具有各种优势，其重要性在日益凸显。如何更好的利用它来解决环境问题，一直是研究者们的研究重点。对湿地植物的去污效果，净化机理，筛选依据都有研究。植物的根系分泌的一些物质如酶类、糖类、有机酸、生长素等化合物可以作为微生物的营养物质，促进它们生长。研究的微生物大体上包括与氮循环有关的微生物、产甲烷古菌和甲烷氧化细菌、硫酸盐还原菌与硫氧化细菌等。对植物和微生物联合作用的研究多是植物和一种或多种高效降解菌，尤其是固定化氮循环细菌和异养反硝化细菌。关于磷酸酶和脲酶的研究也比较多，土壤酶活性可以指示土壤中的生物活性，其中脲酶和过氧化物酶与土壤中全氮有显著相关性，而碱性磷酸酶活性可以反映土壤中微生物情况，活性大小与土壤中的氮、磷和钾的有效性有直接关系。实验室对植物体内的过氧化氢酶和超氧化物歧化酶进行了研究，为了更好的确定酶的作用，研究了植物体内及分泌到环境中的脲酶及磷酸酶的含量随着环境条件不同的变化，以及微生物和植物联合作用时，微生物对环境中这些酶的贡献。即通过对脲酶和磷酸酶的监测研究酶在污染水体治理与修复方面的作用，得出以下结论：（1）毛茛、香蒲、青岛藨草、酸模和绿萝对自配污水均有一定的处理效果。五种植物根内的酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和脲酶的活性在污水处理组和空白对照组中的变化趋势一致，但未重合，基本上是空白对照组的活性水平高于污水处理组的活性水平。（2）五种植物的根中碱性磷酸酶和污水中总磷和COD相关性较高，但只有部分植物的根中碱性磷酸酶与总磷和COD之间有极显著相关性，说明碱性磷酸酶对磷的去除有一定的作用，但可能不是唯一的去除磷的途径，可以作为筛选湿地植物的一个参考。（3）单独的植物处理组与微生物和植物联合处理组之间，后者的污水中的氨氮与COD5更低，反映微生物和植物有相互协同的作用。水中脲酶活性在三种湿地植物中变化趋势有所不同，微生物和植物联合处理组的水中脲酶活性较稳定，变化不大。而单独的植物处理组中水中脲酶的活力水平要高于相对应的微生物和植物联合处理组中的。水中酸碱性磷酸酶在各处理组中活力水平变化趋势相一致，均随着时间的延长而增加。而最终同一种植物的微生物和植物联合处理组和单独的植物处理组中酸性磷酸酶活力水平达到相同，但后者活力增加的比前者快。（4）微生物和植物联合处理组和单独的植物处理组里水中脲酶和水中氨氮虽然没有极显著相关，但正相关性较明显，接近达到极显著水平。微生物和植物联合处理组中相关性显著大于单独的植物处理组，而只加菌的对照组中水中脲酶与氨氮呈极显著相关。微生物存在时，水体中的脲酶和氨氮的相关性更高。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-11
1 前言  11-22
  1.1 湿地概述  11-14
    1.1.1 湿地的相关介绍  11-12
    1.1.2 人工湿地的产生与应用  12-14
  1.2 人工湿地的三要素  14-17
    1.2.1 湿地植物  14-15
    1.2.2 湿地微生物  15-16
    1.2.3 湿地基质  16-17
    1.2.4 植物微生物相互作用  17
  1.3 湿地中酶的研究  17-20
  1.4 课题来源及研究的主要内容、目的和意义  20-22
    1.4.1 课题来源  20
    1.4.2 研究内容  20-21
    1.4.3 研究目标  21-22
2 湿地植物净化污水过程中脲酶和磷酸酶研究  22-46
  2.1 实验材料与仪器  22-26
    2.1.1 实验材料  22-25
    2.1.2 实验仪器  25-26
  2.2 实验方法  26-29
    2.2.1 系统设置  26
    2.2.2 取样及测定方法  26-29
  2.4 结果与分析  29-44
  小结  44-46
3. 植物与微生物共同净化污水过程中脲酶和磷酸酶研究  46-56
  3.1 实验目的  46
  3.2 实验材料与仪器  46
    3.2.1 实验材料  46
    3.2.2 实验仪器  46
  3.3 实验方法  46-47
    3.3.1 菌种活化  46
    3.3.2 系统设置  46-47
    3.3.3 取样及测定方法  47
  3.4 结果与讨论  47-54
  小结  54-56
4. 结果与讨论及展望  56-61
  4.1 结果与讨论  56-59
    4.1.1 湿地植物净化污水过程中脲酶和磷酸酶研究  56-58
    4.1.2 植物与微生物共同净化污水过程中脲酶和磷酸酶研究  58-59
  4.2 存在的问题  59-60
  4.3 展望  60-61
参考文献  61-65
致谢  65-66
个人简历  66
在校期间发表论文情况  66-67

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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