一株红球菌的溶藻特性及应用研究

摘要

有害藻类水华和赤潮频繁爆发已成为全球性的环境难题，严重影响人类的生活、生产和身体健康。在利用物理、化学和其他生物方法治理水华不甚理想的情况下，溶藻细菌，作为水华和赤潮防治的可能微生物，已经引起国内外不少学者的关注。 从海绵固定化微生物系统中分离获得了5株高效溶藻细菌，并对其中的一株编号为P15的溶藻细菌的溶藻特性进行了详细的研究，选择适当载体将其固定后用于含藻水的处理，分析了该溶藻菌对藻类的降解过程及作用机理。结果如下： 1)对溶藻细菌P15菌株进行培养特征、形态观察及鉴定，结果表明：P15菌株为革兰氏阳性菌，此菌株与多株红球菌的16S rDNA核苷酸序列的同源性均在99.7﹪以上，可归属于红球菌属。 2)P15菌在固体平板上溶藻效果不明显。在液体溶藻试验中P15菌对五种供试藻类均有较好的去除效果。当叶绿素a含量在0～15009g·L<'-1>的范围内，P15株菌对藻类的降解反应遵循一级反应动力学。 3)通过试验确定以聚乙烯醇/海藻酸钠为最佳包埋基质材料，固定化颗粒制备的最适条件为：PVA浓度为10﹪，海藻酸钠浓度为1﹪。对固定化小球进行培养驯化能够提高叶绿素a的去除率。培养5d后，固定化红球菌与含藻水反应接触7d，叶绿素a的去除率可达到80﹪以上。 4)在吸附固定化试验中，水力停留时间为4h时，叶绿素a、藻类总数、NH<,3>-N、COD<,Mn>的平均去除率分别为81.54﹪、78.87﹪、65.78﹪、37.36﹪。在10～30℃的温度变化范围内，叶绿素a的去除率随温度的升高而增加。 5)水力停留时间为4h时，实际富营养化的叶绿素a去除率在70﹪左右，浊度去除率高于73﹪，总磷、氨氮的去除率分别高于50﹪和60﹪。 6)无机磷对P15菌的生长曲线影响显著，在磷(K<,2>HPO<,4>+KH<,2>PO<,4>1∶1)的加入量为0g/L到2.00g/L时，随着磷加入量的增加该菌生长的越旺盛。这说明在一定磷浓度下，该菌与藻类之间可能会发生磷的竞争。 7) 试验中表明P15菌主要是通过分泌细胞外物质溶藻的，且这种物质具有热稳定性。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1藻类产生的原因、现状及危害

1.1.1藻类产生的原因及现状

1.1.2藻类的危害

1.1.3除藻方法及其优缺点

1.2溶藻细菌的研究现状及意义

1.2.1溶藻细菌的种类

1.2.2溶藻细菌的分离方法

1.2.3溶藻细菌作用方式

1.2.4溶藻细菌研究的意义

第二章P15红球菌的分离及鉴定

2.1 P15红球菌的分离及其特性

2.1.1材料与方法

2.1.2结果与讨论

2.2鉴定

2.2.1材料

2.2.2试验方法及结果

2.3小结

第三章P15红球菌溶藻间歇实验及动力学研究

3.1材料与方法

3.1.1试验材料

3.1.2试验方法

3.2结果与讨论

3.2.1固体平板溶藻试验

3.2.2锥形瓶溶藻试验研究

3.2.3藻浓度对溶藻效果的影响

3.2.4 P15菌对藻类的降解动力学

3.3小结

第四章聚乙烯醇固定化红球菌的除藻试验研究

4.1材料与方法

4.1.1菌株

4.1.2固定化细胞制备方法

4.1.3固定化小球强度试验

4.1.4固定化小球的传质性能测定

4.1.5固定化细胞除藻试验

4.2结果与讨论

4.2.1固定化基质材料的选择

4.2.2固定化P15菌颗粒制备及使用条件的优化

4.2.3固定化小球的性能

4.2.4 P15菌固定化颗粒的培养驯化

4.3小结

第五章吸附固定化红球菌除藻试验研究

5.1材料与方法

5.1.1试验菌株

5.1.2试验水样

5.1.3监测项目及方法

5.1.4工艺流程

5.2结果与讨论

5.2.1挂膜过程

5.2.2人工培养的含藻水处理效果

5.2.3实际富营养化水的处理效果

5.3小结

第六章溶藻细菌除藻机理初探

6.1材料与方法

6.1.1材料

6.1.2试验方法

6.2结果与讨论

6.2.1无机磷对P15菌生长曲线的影响

6.2.2 P15菌的溶藻方式

6.2.3 P15菌不同培养阶段细菌滤液对宿主生长的影响

6.3小结

第七章结论与建议

7.1结论

7.2建议

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文