盐单胞菌水解酶系及其在船舶生活污水净化处理中的应用研究

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jq1983wyh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
盐单胞菌(Halomonas)是中度嗜盐菌,最适生长Na Cl浓度范围为3~15%。绝大多数Halomonas菌株因为能够在高盐胁迫下合成渗透压补偿溶质Ectoine(1,4,5,6-四氢-2-甲基-4-嘧啶羧酸)而具有显著的耐盐性。海洋船舶生活废水的特点是盐浓度和有机物浓度较高。海洋船舶废水生物净化处理中亟待解决的问题是高盐抑制微生物的生长代谢效率,降低酶活性特别是胞外水解酶活性,导致有机物等大分子降解速率缓慢。本文考察14株Halomonas菌株胞外水解酶(淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、脲酶)酶活性,表征其极端条件(包括高盐条件)酶性质,并利用Halomonas进行活性污泥耐盐强化,用于模拟海洋船舶生活废水的净化处理,考察净化处理过程中活性污泥胞外水解酶活性,并采用16S r DNA多样性分析技术进行Halomonas强化活性污泥系统微生物多样性分析。籍此,为提高海洋船舶生活废水生物净化处理效率提供理论和技术支持。本文分别测定14株Halomonas菌株淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和脲酶的活性,同时考察了Halomonas菌株在极端p H(p H 3、p H 11)、极端温度(10℃、80℃)和极端盐浓度(120 g/L)条件下上述四种水解酶酶活性,分别获得了四种水解酶在不同极端条件下呈最高酶活性的菌株。结果表明,Halomonas菌株具有极端条件下高酶活性的特点,特别是具有显著的耐盐性。本文筛选出一株产碱性蛋白酶能力较强的菌株Halomonas sp.B01,使用响应面法对其产酶条件进行优化,得到的最佳产酶条件为(g/L):硫酸铵10,干酪素2,谷氨酸钠20.46,Na Cl 49.33,葡萄糖33.01,p H 9,在35℃下培养48 h。优化条件下的碱性蛋白酶活性达到7.45 U,是优化前的2.30倍。利用Halomonas进行活性污泥耐盐强化,用于模拟海洋船舶生活废水的净化处理,考察净化处理过程中活性污泥胞外水解酶活性,并采用16S r DNA多样性分析技术进行Halomonas强化活性污泥系统微生物多样性分析。结果表明,净化处理过程中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和脲酶的最高活性可达到13.33 U、3.33 U、7.79 U和82.03 U,对COD、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、淀粉、蛋白质和尿素的去除率分别为60.56%、61.23%、30.45%、52.78%、86.50%、52.61%和100.00%。采用微生物多样性分析手段对处理过程进行研究,结果表明在属分类水平上强化污泥中的优势菌有Halomonas、Enterococcus、Lactobacillus、Proteus、Escherichia-Shigella,Halomonas属的相对丰度达到23.27%。强化污泥系统的Pielou_e、Simpson和Shannon指数最终分别为0.57、6.26、0.94,表明该系统有较高的微生物丰富度与多样性。Halomonas强化菌群使活性污泥中的原生微生物更加耐受高盐环境的影响,微生物的生长代谢功能得到显著提高,从而使船舶生活污水中的污染物得到高效降解。
其他文献
<正>1湿地与湿地公园湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类重要的生存环境之一。湿地具有重要的生态功能,在防洪护岸、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、降解环境污染等方面,都有着极其重要的作用。湿地还孕育了丰富的生物种类,其中包括数以万计的鱼类、鸟类、植物和浮游生
会议
甲基橙(MO)作为一种常见有机染料,本研究将设计使用合适的催化剂吸收微波辐照能量活化过硫酸盐(PDS)产生自由基对其进行氧化脱色处理,蛇纹石作为一种可以形成双层纳米管状结构的材料,具有本研究所需的特性,用做载体。本文进行了不同的铁掺杂条件、不同反应条件、反应机理探究及多种改进含铁蛇纹石合成方式的微波催化实验,得到结论如下:(1)在以人工合成蛇纹石为载体的情况下,通过水热法掺入对微波辐照能量有良好吸
学位
工业生产使用的苯并三唑类紫外稳定剂(Benzotriazole UV Stabilizers,BUVSs)作为一种新型有机污染物[1],已在多种环境介质中检出。但目前关于陆生生态系统中BUVSs环境行为的相关研究甚少,BUVSs的植物吸收转运情况尚未有系统性报道。土壤-植物系统是陆生生态系统的重要组成部分,研究BUVSs在植物中的吸收迁移行为对于认识BUVSs的环境行为,评价其生态风险以及对食物链
学位
通过对胶东调水工程渠首沉沙池运行30多年来泥沙淤积、处理情况进行了分析,阐述了泥沙淤积对引水带来的影响,沉沙池循环利用中存在的难点问题,引黄济青沉沙池工程可持续利用进行的探索和实践,对引黄灌区泥沙处理与利用、生态治理、持续高质量发展都具有借鉴意义。
期刊
在国际贸易中,船舶运输是全球物流运输重要的组成部分,而船舶压载水排放也被认为是外来物种入侵的主要渠道之一,国际海事组织为了解决压载水排放带来的种种问题,拟定了《国际船舶压载水及沉积物控制和管理公约》,该公约于2019年1月22日对我国生效。IMO于2017年7月举办的MEPC第71届会议上通过了新修订的G8,对压载水的处理提出了生物再生的评估要求。目前全球压载水处理系统在二级处理中搭载紫外法的约占
学位
含油废水的来源广泛,排放量大,若不加以适当处理排入环境中会对自然环境和人类健康构成严重威胁,其中乳化含油废水更是处理的重点和难点。近年来,膜技术因其操作简单、处理高效等特点已成为乳化含油废水处理的热门选择,但一直存在着处理过程中膜污染严重,渗透通量与油去除率不理想等问题。在本研究中,以煤基炭膜作为基膜,利用超亲水性聚合物聚乙烯醇对其进行亲水改性,在制得最佳改性膜的基础上利用煤基炭膜自身良好的导电性
学位
近年来,环境保护、医学、食品等领域对于过硫酸盐和过氧化氢的检测需求不断提高,开发低成本、高灵敏度的过硫酸盐和过氧化氢传感器具有十分重要的意义。本研究采用水热法在碳纤维布(CC)上原位生长Co3O4和SnxCo3-xO催化剂,制备Co3O4@CC和SnxCo3-xO4@CC敏感电极,基于微生物燃料电池原理构建过硫酸盐和过氧化氢自供电传感器。考察电极对过硫酸盐和过氧化氢的电化学还原性能,优化电极制备条
学位
铁锰污染是水体环境常见的污染问题。水环境中铁锰含量超标,不但影响环境安全、影响工农业生产的正常用水、而且会对人体健康产生严重威胁。铁锰的高效去除一直是水环境、尤其是地下水利用中关注的主要问题之一。生物膜法是高效水污染治理的主要方法之一,在地下水除铁除锰中已有应用研究,然而由于生物膜中微生物的影响及生物膜对水体中铁锰的去除反应机制仍然不很清晰,在很大程度上制约了其进一步应用发展。为进一步提高生物膜除
学位
随着现代化工业进程的加速,石油开采规模急剧扩大,大大促进了海上油运的迅速发展。不断发生的海上溢油事故使得石油成为海洋的主要污染物。在溢油应急响应中,分散剂的使用是继机械处理后的重要措施。在对其效率的提高上,目前研究热点在于不利使用条件下高效分散剂的研发上,对其操作上的研究较薄弱。目前溢油分散剂作用机理,尤其是波浪在其中的作用尚存在不明确之处,造成分散剂实际使用效率较低。研究波浪作用下溢油分散行为,
学位
氰化物镀铜一直以来在电镀铜行业占据重要地位,但氰化物属于剧毒物质,对人类身体健康和环境有很大危害。HEDP镀铜被认为是最有可能代替氰化物镀铜的环保型工艺,本文对HEDP镀铜工艺进行了以下三个方面的研究。研究了不同主盐对HEDP镀铜体系的影响。碱式碳酸铜(Cu2+:0.18 mol/L)为主盐时合格镀层的电流密度范围0.8422-3.5245 A/dm~2,电流密度为1 A/dm~2时,方槽中电镀6
学位