声明
1 绪论
1.1课题背景与意义
1.1.1 课题来源
1.1.2课题背景
1.1.3研究意义
1.2 亚硝酸盐氧化菌（NOB）概述
1.2.1 NOB菌属的分类
1.2.1 NOB菌属的活性影响因素
1.3 高通量测序概述
1.3.1 宏基因组学技术概述
1.3.2 16Sr RNA高通量技术概述
1.3.3实时荧光定量PCR技术概述
1.4 课题研究内容思路
2 试验材料与方法
2.1 试验用水及接种污泥
2.1.1 试验用水
2.1.2接种污泥
2.2 试验装置及运行条件
2.2.1 试验装置
2.2.2 运行条件
2.3试验仪器设备
2.4 分析项目与方法
2.4.1 水质分析项目及方法
2.4.2扫描电子显微镜(SEM)分析方法
2.4.3宏基因组学分析流程
2.4.4 16Sr RNA高通量测序流程
2.4.5实时荧光定量PCR分析流程
3 亚硝酸盐氧化菌（NOB）富集及菌群宏基因组学分析
3.1 引言
3.2 试验材料与方法
3.2.1 试验装置、废水特性及接种污泥
3.2.2分析项目及方法
3.2.3试验方案
3.3 NOB富集阶段生化反应及污泥形态特征
3.3.1 SBR系统生化反应特性
3.3.2污泥形态特征
3.4 基于宏基因组学分析活性污泥物种组成
3.4.1微生物物种组成
3.4.2物种丰度等级曲线
3.4.3种水平优势微生物关联网络图
3.5 基于宏基因组学进行基因功能注释
3.5.1基于KEGG数据库注释系统蛋白功能
3.5.2基于EggNOG数据库微生物种群蛋白功能
3.5.3基于GOSlim数据库注释微生物种群蛋白功能
3.5.4基于CAZy数据库注释微生物种群蛋白功能
3.6 本章小结
4 温度对NOB活性动力学及微生物种群结构影响
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 试验用水、接种污泥及水质分析
4.2.2 PICRUSt分析方法及步骤
4.2.3 LEfSe分析原理
4.2.4 试验方案
4.3 温度对NOB活性的影响
4.3.1 SBR典型周期内氮的转化规律
4.3.2 不同温度条件下，SBR系统硝化效果
4.3.3 基于Monod方程研究温度对NOB菌属动力学常数的影响
4.3.4基于菲尔普斯方程研究温度对NOB菌属活性影响
4.4 基于统计学分析NOB菌属的动力学常数
4.4.1 批次试验方差分析步骤
4.4.2 Monod方程动力学参数的统计学分析
4.5 温度对微生物种群结构的影响
4.5.1温度对微生物种群Alpha多样性影响
4.5.2 微生物种群OTU分析
4.5.3 温度对NOB系统物种组成影响
4.5.4物种属水平群落结构热图分析
4.5.5温度对微生物菌属Beta多样性影响
4.5.6优势微生物种群关联网络图
4.5.7 分类学组成差异分析
4.6 温度对微生物菌属代谢功能预测
4.6.1基于KEGG数据库的菌群代谢功能预测
4.6.2氮代谢有关酶组成及丰度
4.7 本章小结
5 pH值对NOB菌群活性动力学及其功能基因分析
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 试验用水、接种污泥及水质分析
5.2.2 荧光定量PCR分析方法
5.2.4试验方案
5.3 NOB菌属活性恢复阶段系统硝化性能
5.4 基于Monod方程研究pH值对NOB菌属活性的影响
5.4.1 典型周期内氮的转化规律
5.4.2 pH值对NOB菌属活性的影响
5.4.3 pH值对NOB菌属动力学常数影响
5.4.4 NOB菌属动力学参数及其统计学分析
5.5 不同pH值条件亚硝酸盐氧化还原酶（nxr）的定量
5.5.1nxr基因荧光定量PCR标准曲线的绘制
5.5.2nxr基因荧光定量PCR扩增曲线与熔解曲线
5.5.3nxr基因荧光定量PCR扩增结果
5.5.4 不同pH条件下，nxr基因拷贝数和Ct值变化规律
5.5.5不同pH条件下，nxr基因拷贝数和Ct值的统计学差异检验
5.6 本章小结
6 FNA对NOB菌属活性动力学及其功能基因分析
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 试验用水、接种污泥及水质分析
6.2.2荧光定量PCR分析方法
6.2.3 试验方案
6.3 抑制动力学模型介绍
6.3.1 基质抑制动力学模型
6.3.2非基质抑制模型
6.4.2 pH=7.0时，FNA和NO2--N对NOB抑制动力学
6.4.3 pH=8.0时，FNA和NO2--N对NOB抑制动力学
6.4.4 pH=6.5时，FNA和NO2--N对NOB抑制动力学
6.4.5关于NOB菌属基质和抑制剂的探讨
6.5 NO2--N浓度对亚硝酸盐氧化还原酶(nxr)含量的影响
6.5.1 NO2--N浓度对NOB硝化性能的影响
6.5.2 NO2--N浓度对nxr基因含量的影响
6.6 基于酶反应动力学，分析FA对NOB菌属活性抑制类型
6.6.1 竞争性可逆抑制动力学
6.6.2 非竞争性可逆抑制动力学
6.6.3 反竞争性可逆抑制动力学
6.6.3 FA对NOB菌属抑制类型分析
6.7 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
