硫酸盐还原菌诱变筛选及其脱硫性能研究

摘要

随着化工、味精、制药、酒精、制革、造纸等行业的不断发展,其在生产过程中排放出大量的高浓度硫酸盐废水进入环境,造成严重的环境污染。然而传统的处理方法都存在着成本较高且效率低的问题,有时还会带来二次污染。利用硫酸盐还原菌处理硫酸盐废水不仅处理费用低,还可以用来处理废水中的重金属离子。
　　本文通过硫酸盐还原菌筛选,紫外、离子束注入诱变,培养条件优化,得到以下结果:
　　(1)从采集的22份环境样品中,分离出具有脱硫能力的硫酸盐还原菌40株:通过分离、纯化及性能测定,得到一株脱硫效率较高的出发菌株,编号为MTG4-B。通过生理生化鉴定初步证明MTG4-B为硫酸盐还原菌;16S rDNA鉴定其为肠杆菌属。
　　(2)通过测定紫外诱变菌株的脱硫率,确定最佳紫外照射时间为3秒。经过大量筛选,得到脱硫效率最高的3株菌,编号为3s-1,3s-4,3s-9,其中菌株3s-9的脱硫率为22.64％。
　　(3)通过将N+离子注入菌株3s-9并进行脱硫率测定,确定N+离子最佳注入剂量为70×2.6×1013ions/cm2,最大正突变率为35％。经过大量筛选,得到高效菌株N70-11,脱硫率为34.57％。
　　(4)通过对高效菌株N70-11培养条件优化,确定最佳接种量为10％,最佳培养温度35℃,最适pH7.0,最佳初始SO42-浓度为2000mg/L,最佳培养时间为48小时,经过培养条件优化菌株N70-11的脱硫率达到39.9％。

目录

摘要

ABSTRACT

前言

1.1 二氧化硫及硫酸盐废水的危害

1.2 硫酸盐还原菌的研究现状

1.3 诱变育种原理及常见方法

1.3.1 化学诱变育种

1.3.2 紫外线诱变育种

1.3.3 电离辐射诱变育种

1.3.4 X射线诱变育种

1.3.5 激光诱变育种

1.3.6 离子束注入诱变育种

1.4 研究目的及意义

二 材料及方法

2.1 材料

2.1.1 样品来源

2.1.2 主要药品和试剂

2.1.3 主要实验仪器

2.1.4 培养基

2.1.5 溶液

2.2 方法

2.2.1 硫酸盐还原菌的分离纯化方法

2.2.2 硫酸根的测定方法

2.2.3 菌种鉴定

2.2.4 菌株生长曲线及最适生长条件测定

2.2.5 紫外诱变方法

2.2.6 离子注入诱变方法

2.2.7 培养条件优化

三 硫酸盐还原菌的分离筛选

3.1 硫酸盐还原菌的富集、分离、纯化及保藏

3.2 脱硫率的测定

3.3 菌种鉴定

3.3.1 菌落形态

3.3.2 菌体形态及大小

3.3.3 革兰氏染色

3.3.4 需氧性实验

3.3.5 硫化氢实验

3.3.6 16S rDNA鉴定

3.4 生长曲线

3.5 最适生长条件

3.5.1 温度

3.5.2 pH

3.6 主要结果

3.7 讨论

四 硫酸盐还原菌的紫外诱变选育

4.1 紫外诱变菌体致死率曲线

4.2 紫外诱变对菌体突变率的影响

4.3 紫外诱变高产菌株的筛选

4.4 突变高产菌株遗传稳定性考察

4.5 主要结果

4.6 讨论

五 硫酸盐还原菌的离子注入诱变选育

5.1 N~+离子注入诱变菌体存活率曲线

5.2 N~+离子注入对菌体突变率的影响

5.3 N~+离子注入高产菌株的筛选

5.4 突变高产菌株遗传稳定性考察

5.5 主要结果

5.6 讨论

六 高效菌株培养条件优化

6.1 接种量对脱硫率的影响

6.2 温度对脱硫率的影响

6.3 pH对脱硫率的影响

6.4 不同SO_4~(2-)初始浓度对脱硫率的影响

6.5 高产菌株的脱硫率累积曲线

6.6 主要结果

6.7 讨论

七 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢