氨氧化菌的分离及其氨氧化条件优化【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告生物工程氨氧化菌的分离及其氨氧化条件优化一、选题的背景与意义随着我国经济的迅速发展和城市化进程的加快，大量的工农业废水、生活废水排入天然水体中，造成水体富营养化速度加快，污染现象严重。根据环境监测总站的报道，我国大部分地表水和城市河道受到了不同程度的污染，氮素污染是引起水体污染的重要原因之一，而氮素废水的超标排放是水体富营养化的主要原因。水体的富营养化对人体的健康和水中生物都是非常有害的，因此去除废水中的氮素显得尤为重要。氮主要以NH4、NO2、NO3等形式对水体造成污染，对氮素污染的治理方法有很多，而最经济且对环境友好的方法当推生物脱氮了。传统生物脱氮是由好氧条件下的硝化作用

2、与厌氧条件下的反硝化作用完成的。由于生物脱氮技术在很多方面都有无可比拟的优势，如可操作性强、投资少、见效快、无二次污染、废水达标排放可靠性强等优点，所以目前对废水中氮素的处理主要采用生物脱氮法。而生物脱氮法主要受脱氮菌剂的活性、温度、PH和DO等因素的影响，其中脱氮菌剂是最重要的影响因子，它直接决定了生物脱氮作用的强度和代谢反应的特征。而氨氧化菌的氨氧化能力是去除氨氮的主要因素，因此选育高效的氨氧化菌株，并研究其氨氧化作用的最佳条件，对于应用生物脱氮法去除氨氮具有重要的意义。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题（一）基本内容1氨氧化菌（AOB）高效菌株的分离、筛选及其生物学性质研究。2AOB氨

3、氧化作用最佳理化参数的测定如PH、起始氨氮浓度、溶解氧等，得出氨氧化细菌发挥氨氧化作用的最佳条件范围。（二）拟解决的主要问题1氨氧化菌（AOB）高效菌株的分离、筛选及其生物学性质研究。2AOB氨氧化作用的最佳理化参数的测定如PH、起始氨氮浓度、溶解氧等，得出氨氧化细菌发挥氨氧化作用的最佳条件范围。三、研究的方法与技术路线（一）研究的方法本实验，从养殖塘表面底泥采取样品，用氨氧化菌选择培养基进行富集分离，筛选出高效的氨氧化细菌菌株。利用特异性引物对AMOAF和AMOAR扩增氨氧化过程的关键酶氨单加氧酶基因，同时，用引物对27F和1541R扩增16SRDNA，测序，测序结果在NCBI上BLAST进

4、行比对分析，并得出相应结果。测定所获菌株的氨氧化的氨氧化菌的氨氧化活性最佳理化参数（如溶氧量、PH、起始氨氮浓度等）。（二）研究的技术路线四、研究的总体安排与进度2008年8月10月查阅文献，收集相关资料。2008年11月12月设计实验的宏观技术路线，制定大体实验步骤。2008年12月2009年8月菌种的富集、分离及菌种保藏。2009年9月2010年4月氨氧化菌株的分子鉴定。2010年5月11月所获菌株的氨氧化活性的最佳理化参数的测定。2010年11月2011年3月整理数据，总结实验，论文写作。五、主要参考文献1胡安谊,焦念志氧化古菌环境微生物生态学研究的一个前沿热点J自然科学进展,2009,

5、19（4）3703782王家玲环境微生物学M北京高等教育出版社，19983BRANDESJA,DEVOLAH,DEUTSCHCNEWDEVELOPMENTSINTHEMARINENITROGENCYCLEJCHEMICALREVIEWS,2007,1075775894KOOPSHP,POMMERENINGROSERADISTRIBUTIONANDECOPHYSIOLOGYOFTHENITRIFYINGBACTERIAEMPHASIZINGCULTUREDSPECIESJFEMSMICROBIOLOGYECOLOGY2001,37195KUENENJG,JETTENMSMEXTRAORDINAR

6、YANAEROBICAMMONIUMOXIDIZINGBACTERIAJAMERICANSOCIETYFORMICROBIOLOGYNEWS,2001,674564636李君文,郑金来,福寰等一些硝化细菌的分离与鉴定同J应用与环境生物学报,2004,1067867897张玲华,邝哲师,张宝玲高效硝化细菌的富集培养与分离J浙江农业学报,2002,1463483508罗琼芳,徐恒,张学俊等一株氨氧化菌的分离及其生物学特性研究J四川大学学报,2006,4336836879LEMARCHANDK,BERTHIAUMEF,MAYNARDC,ETALOPTIMIZATIONOFMICROBIALDNAEX

7、TRACTIONANDPURIFICATIONFROMRAWWASTEWATERSAMPLESFORDOWNSTREAMPATHOGENDETECIONBYMICROARRAYSJJOURNALOFMICROBIOLOGICALMETHODS,2005,6311512610STEPHENJR,MCCAIGAE,SMITHZ,ETALMOLECULARDIVERSITYOFSOILANDMARINE16SRRNAGENESEQUENCESRELATEDTOBETASUBGROUPAMMONIAOXIDIZINGBACTERIAJAPPLENVIRONMICROBIOLOGY1996,624147

8、11刘金吉N1奈基乙二胺光度法测定水中亚硝酸盐氮预处理方法的改进环境检测管理与技术,2005,171848612陈凤凰,袁菊,郭道俊等水杨酸钠次溴酸钠流动注射分析法测定水中的氨氮含量J分析仪器,2008,10642442613邱珊莲,周易勇不同培养基对湖泊氨氧化细菌MPN计数的影响J微生物学通报,2008,35101668167314周德庆微生物学实验手册（I细菌）M上海科技出版社，19869716315沈萍,范季容,李广武微生物学实验M北京高等教育出版社,199916JJASON,LCANTERA,FIONAL,ETALEFFECTSOFIRRIGATIONSOURCESONAMMONIAO

9、XIDIZINGBACTERIALCOMMUNITIESINAMANAGEDTURFCOVEREDARIDISOLJBIOLFERTILSOILS2006,4324725517STEPHANIEA,BOYLEYARWOOD,PETERJBOTTOMLEY,ETALCOMMUNITYCOMPOSITIONOFAMMONIAOXIDIZINGBACTERIAANDARCHAEAINSOILSUNDERSTANDSOFREDALDERANDDOUGLASFIRINOREGONJENVIRONMENTALMICROBIOLOGY200810112956296518LEEANNRACZ,TANIADAT

10、TA,RAMESHGOELEFFECTOFORGANICCARBONONAMMONIAOXIDIZINGBACTERIAINAMIXEDCULTUREJBIORESOURCETECHNOLOGY10120106454646019AVRAHAMIS,CONRADRPATTERNSOFCOMMUNITYCHANGEAMONGAMMONIAOXIDIZERSINMEADOWSOILSUPONLONGTERMINCUBATIONATDIFFERENTTEMPERATURESJAPPLENVIRONMICROBIOL696152616420AVRAHAMIS,LIESACKW,CONRADR2003EF

11、FECTSOFTEMPERATUREANDFERTILIZERONACTIVITYANDCOMMUNITYSTRUCTUREOFSOILAMMONIAOXIDIZERSJENVIRONMICROBIOL669170521VANOTTIMB,HUNTPGNITRIFICATIONTREATMENTOFSWINEWASTEWATERWITHACCLIMATEDNITRIFYINGSLUDGEIMMOBILIZEDINPOLYMERPELLETSJTANSAETIONSOFTHEASAE,2000,43240541422陈铭，周晓云固定化细胞技术在有机废水处理中的应用与前景J水处理技术,1997,2

12、329823蒋字红，黄霞，俞毓馨几种固定化细胞载体的比较J环境科学，1993,1421124闵航,郑耀通,钱泽澎等聚乙烯醇包埋厌氧活性污泥聚乙烯醇包埋后，在厌氧条件下处理含AOX废水,处理废水的最优化条件J环境科学，1994,1551025张彤,曹国民,赵庆祥固定化微生物脱氮技术进展J城市环境与城市生态,2000,1321726周定,王建龙,候文华等固定化细胞在废水处理中的应用及前景J环境科学,1993,1455127AHNYH,CHOIHCAUTOTROPHICNITROGENREMOVALFROMSLUDGEDIGESTERLIQUIDSINUPFLOWSLUDGEBEDREACTORWITHEXTERNALAERATIONJPROCESSBIOCHEMISTRY,2006,4191941195028CAMPOSJL,GARRIDOFERNANDEZM,MENDEZR,ETALNITRIFICATIONATHIGHAMMONIALOADINGRATESINANACTIVATEDSLUDGEUNITJBIORESOURETECHNOLOGY,1999,68141148