40000字硕士毕业论文草坪土壤中硝化细菌的筛选及其脱氮特性
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：40000字
论点：硝化,菌株,氮素
论文概述：
本研究在菌株LD3硝酸盐降解及生长曲线的实验过程中只考虑了细菌生长量（OD綱）、硝酸盐氮（N03\'-N)和亚硝酸盐氮（N02—-N)的变化情况，而没有测定实验过程中TN变化情况，以及N20、 N2等气体的
论文正文：
第一章导言
1.1研究背景
近年来，水体氮污染问题日益严重。氮污染的主要来源是生活污水、工业废水、农田肥料和动物尿液等。大量氮进入水体会导致水质恶化，并会造成各种危害:
(1)水体富营养化。当水体中存在过量的氮、磷等营养元素时，由于氮是藻类生长的必需元素，它会促进藻类等浮游生物的大量繁殖，导致水流减慢，透明度下降，鱼类等水生生物大量死亡，水体严重腥臭，造成富营养化。
(2)影响饮用水源并增加水处理成本。如果给水中含有少量氨氮，自来水厂的氯化量(氯化消毒法)会大大增加，然后会使用大量的化学药剂，反冲洗水也会显著增加，从而大大增加给水处理的成本。
(3)降低水体的观赏价值。氨氮氧化成硝酸盐氮需要溶解氧的损失。水中氨氮越多，溶解氧损失越多。水中的黑臭现象越严重，透明度差(只有0.2m)，往往影响河流湖泊的观赏价值。
(4)危害人类和生物生存。游离氨对鱼类和其他水生生物有毒，降低了生物血液结合氧气的能力，大多数鱼类如金鱼和鲷鱼都会死亡。
如果一个人饮用含有硝酸盐氮或亚硝酸盐氮的水，人体内的血红蛋白将失去体内的氧气传输能力，并出现缺氧症状，尤其是婴儿。如果亚硝酸盐氮长时间作用于人体，会导致癌症并影响人体健康。目前，含氮废水处理的主要技术可分为物理化学法和生物法两大类。物理化学方法包括汽提、空气提、离子交换、断点氯化、催化湿式氧化、化学沉淀、液膜、电渗析、电解等方法，其中断点氯化和离子交换方法仅适用于处理无有机物的低浓度氨氮废水。其中，生物脱氮是目前最经济有效的方法之一。然而，传统的生物脱氮技术存在以下缺点:①系统抗冲击性差，氨氮和亚硝酸盐浓度高会抑制硝化细菌的生长；(2)硝化细菌增殖缓慢，难以保持较高的生物浓度，尤其是在冬季低温条件下，导致总水力停留时间较长，系统有机负荷较低，需要较大的曝气池，增加基础设施投资和运行成本；(3)为了保持较高的生物浓度和良好的脱氮效果，系统必须同时回流污泥和硝化液，增加了能耗和运行成本；(4)硝化过程中产生的酸性需要用碱中和，这增加了处理成本，也可能造成二次污染。
近年来国内外的许多研究已经证明，总氮损失的30%往往存在于许多好氧硝化池中。利用好氧反硝化菌发展好氧反硝化技术具有以下优点:①硝化和反硝化反应可以在同一个反应器中进行，可以大大减少占地面积和资金投入；(2)可以减少处理过程中加入系统中调节酸碱度的化学品用量，降低运行成本；(3)好氧反硝化菌在处理和运行过程中更容易控制。
1.2研究内容
基于以上研究背景，本文主要研究草坪土壤中好氧反硝化菌的分离筛选、菌株在好氧条件下的反硝化能力以及影响菌株反硝化效果的各种环境因素，并初步鉴定好氧反硝化菌的种类。主要研究内容如下:
(1)好氧反硝化菌的分离、纯化和筛选。从校园草坪土壤中分离出一些能在硝酸盐和葡萄糖反硝化培养基中生长的菌株。通过滴加格里斯试剂和二苯胺试剂的鉴定方法，通过硝酸盐和葡萄糖反硝化固体培养基的纯化，最终分离出对硝酸盐具有反硝化作用的菌株。
(2)筛选反硝化能力最强的好氧反硝化细菌。测定了具有反硝化功能的细菌的反硝化能力。主要测定硝酸盐葡萄糖反硝化液体培养基中硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的浓度，筛选出反硝化能力最强的好氧反硝化细菌。
(3)好氧反硝化细菌的种类鉴定。通过常规培养和生物学特性观察，初步鉴定出好氧反硝化细菌。
(4)好氧反硝化菌的脱氮特性。研究了碳源、氮源、溶解氧(D0)、碳氮比(C/N)、酸碱度和温度等环境因素对好氧反硝化菌脱氮的影响，确定了该菌株的最佳脱氮条件。
第二章文献综述
2.1自然界中的氮循环
自然界中的氮通常以铵根、钛和其他金属的硝酸盐或晶格固定铵离子的形式存在；大气中的气态氮仅占地球总氮质量的1.9%，而生物圈中的氮仅占0.01%。自然界氮循环的细节见图2-1。
自然界的氮循环主要由五部分组成:生物固氮、氨化、硝化、反硝化和氮同化。各种形式的氮的转化是逐步联系在一起的，是不可或缺的。
第三章材料和方法.........................................25
3.1材料.........................................25
3.2分析项目和测定方法.........................................26
3.2.1分析项目和方法.........................................26
3.2.2测定原理和标准曲线.........................................26[/比尔/] 3.2.3去除率计算方法.........................................29[/比尔/] 3.3实验方法.........................................29
3.3.1好氧反硝化细菌的分离和纯化.........................................29
3.3.2好氧反硝化菌脱氮能力的测定.........................................31
第四章结果和讨论.........................................38
4.1好氧反硝化细菌的分离纯化.........................................38
4.2好氧反硝化菌脱氮能力的测定.........................................38
4.3 LD3菌株硝酸盐降解过程.........................................39[/溴/] 4.4菌株LD3的初步鉴定.........................................41[/溴/] 4.5菌株LD3最佳剂量的确定.........................................42[/比尔/] 4.6不同碳源对LD3菌株好氧反硝化的影响.........................................43[/比尔/] 4.7不同氮源对LD3菌株好氧反硝化的影响.........................................44[/溴/] 4.8菌株LD3最佳环境因子的测定.........................................45
结论
[/BR/] (1)本实验通过极端稀释、滴加Gris试剂和二苯胺试剂进行鉴定、平板划线等方法，从校园草坪土壤中分离出一株能够以硝酸钾为氮源进行好氧反硝化的好氧反硝化细菌LD3。硝酸盐氮去除率可达97.67%，最佳脱氮时间为5d。初步鉴定为脂杆菌属。[/比尔/](2)LD3菌株最适菌液剂量比为5%。除了亚硝酸盐对LD3菌株生长和繁殖的抑制外，LD3菌株还具有广泛的碳源和氮源。菌株LD3在生长环境中不需要高溶解氧，其浓度可达1.8毫克/升。好氧反硝化的最佳初始碳氮比为8，最佳初始酸碱度约为7.5，最佳温度约为30℃..
(3)正交试验确定LD3菌株好氧反硝化的最佳环境条件为:转速160转/分钟，初始碳氮比为10，初始酸碱度为7.5，温度为30℃。
(4)LD3菌株的分离筛选及其脱氮特性的实验研究，为好氧反硝化细菌实现脱氮技术的利用提供了理论参考。利用好氧反硝化菌开发生物脱氮技术，不仅可以减少污水处理设施的占地面积、基建成本和运行成本，还可以避免二次污染，具有显著的经济效益和环境效益双赢效果。\'