磁场作用下恶臭假单胞菌降解高浓度苯酚的特性及其动力学研究

摘要

本课题利用实验室保藏的从活性污泥中分离得到的恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)，经过对其驯化得到了一株能够以苯酚为唯一碳源和能源的高效降解菌株，研究了该菌在不同培养条件下对底物的生物降解特性，在通气量充足的条件下确定了该菌降解苯酚的最佳条件为：培养温度30℃、pH=7.0±0.2。 为提高该菌对苯酚的降解能力，在确定的最佳培养条件下，考察了外加磁场对恶臭假单胞菌降解苯酚过程的影响。研究发现不同强度的磁场对该菌降解苯酚过程有不同的促进或者抑制作用，磁场强度小于100Gs时，磁场作用会对菌体降解苯酚过程起到促进作用，而当磁场强度大于100Gs时，磁场作用会对菌体降解苯酚过程起到抑制作用，根据研究结果确定了最佳磁场强度为50Gs。 本文在确定的最佳培养条件下，对比研究了磁场强度为0Gs和50Gs时恶臭假单胞菌降解苯酚的特性，最大的苯酚降解能力分别达到2000mg/L和2400mg/L。以苯酚为唯一的碳源和能源，分别在磁场强度为0Gs和50Gs条件下，对应的初始苯酚浓度为0-2000mg/L和0-2400mg/L的范围内，利用Haldane模型分别研究了细胞生长和底物降解动力学行为。利用MATLAB软件对实验数据进行非线性回归，该模型可以很好地描述细胞生长和苯酚的降解行为。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文献综述

1.1含酚废水的来源及危害

1.2含酚工业废水处理技术研究现状及其发展

1.2.1理化法处理含酚工业废水

1.2.2含酚废水的生物处理技术

1.2.3高降解活性菌种的筛选与培育

1.3磁场对微生物的影响及其在废水处理中的研究进展

1.3.1磁场对微生物的影响

1.3.2外加磁场在污水处理中的应用

1.4本课题的研究内容

第二章 实验材料与方法

2.1菌体来源

2.2实验用药品及仪器

2.2.1实验药品

2.2.2实验仪器

2.3培养基及培养条件

2.3.1基础培养基

2.3.2苯酚选择培养基

2.4菌体活化方法

2.5分析方法

2.5.1菌体浓度的测量

2.5.2培养液中苯酚浓度的测量

2.6实验装置

第三章 恶臭假单胞菌降解苯酚的特性研究

3.1前言

3.2降解苯酚实验条件的优化

3.3恶臭假单胞菌降解苯酚条件的优化

3.3.1温度对菌体生长和苯酚降解的影响

3.3.2苯酚选择性培养基的pH值对菌体生长和苯酚降解的影响

3.3.3通气量对菌体生长和苯酚降解的影响

3.4恶臭假单胞菌苯酚降解实验研究

3.5恶臭假单胞菌的最大苯酚降解能力考察

3.6本章小结

第四章动力学模型研究

4.1前言

4.2动力学模型的建立

4.2.1菌体生长动力学模型的确立

4.2.2基质消耗动力学

4.3苯酚降解动力学研究

4.4本章小结

第五章 磁场作用下恶臭假单胞菌降解苯酚的特性研究

5.1前言

5.2恶臭假单胞菌降解苯酚实验外加磁场条件的优化

5.3磁场作用下恶臭假单胞菌降解苯酚实验研究

5.4磁场作用下恶臭假单胞菌的最大苯酚降解实验研究

5.5磁场作用下恶臭假单胞菌苯酚降解动力学研究

5.6本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读硕士期间发表(含)的论文

附录

致谢