产高效微生物絮凝剂固氮菌的筛选及特性研究

论文摘要

本实验对48株固氮菌的絮凝能力进行了筛选,并对高效絮凝剂产生菌的生长条件、特性和实际应用情况等进行了研究,结果如下:从48株固氮菌中,通过初筛获得了14株具有明显絮凝效果的菌株,进一步复筛,得到两株高效絮凝剂产生菌HY1141和HY241。在确定供试菌株最佳碳、氮源的基础上,通过正交实验筛选出了最佳培养基和最佳培养条件。结果表明,HY1141的最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为N2;最佳培养基为蔗糖5g/L,磷酸二氢钾1.5g/L,硫酸镁0.6g/L;最佳培养条件为转速150 r/min,培养温度35℃,培养基初始pH 7.0、培养时间36 h;在此条件下,该菌产生的絮凝剂对高岭土悬液的絮凝率达96.4%。HY241的最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为硫酸铵;最佳培养基为蔗糖5g/L,硫酸铵1g╱L,磷酸二氢钾1.5 g/L,硫酸镁0.5g/L;最佳培养条件为转速180 r/min,培养温度30℃,培养基初始pH7.0、培养时间48 h;在此条件下,该菌产生的絮凝剂对高岭土悬液的絮凝率达96.6%。絮凝性能的研究结果表明:两株菌的絮凝活性均来源于细胞分泌的胞外代谢产物,该生物絮凝剂具有较好的酸碱稳定性和热稳定性。HY1141对酸性水质处理效果较好,HY241对中性偏酸性的水质处理效果较好;两株菌所产絮凝剂的最佳投加量均为4mL/L;HY1141和HY241所需CaCl2最佳浓度分别为0.5%和1.0%;最佳絮凝时间分别为5 min和10min。对微生物絮凝剂的化学组成进行了分析,结果表明:絮凝剂的主要成分为多糖类物质。在实际应用中,两株菌所产絮凝剂对水原水的处理效果较好,其中HY241的处理效果最好,絮凝率达到92.8%,COD的去除率达到85.0%;此外,两株菌所产絮凝剂对洪水和选矿废水都有一定的处理效果,且HY1141处理洪水效果较好,混合絮凝剂处理选矿废水效果较好。通过对菌株进行鉴定,得出HY1141属于固氮菌属,HY241属于肠杆菌属。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1、文献综述
• 1.1 前言
• 1.2 微生物絮凝剂的研究与应用现状
• 1.2.1 微生物絮凝剂的概念及特点
• 1.2.2 微生物絮凝剂产生菌的种类
• 1.2.3 微生物絮凝剂的种类
• 1.2.4 微生物絮凝剂的絮凝机理
• 1.2.5 影响微生物絮凝剂产生及絮凝能力的因素
• 1.2.6 微生物絮凝剂的提取及成份
• 1.2.7 微生物絮凝剂的应用
• 1.2.8 微生物絮凝剂的研究成果及发展方向
• 2、研究目的和内容
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究内容
• 3、材料与方法
• 3.1 菌株的筛选
• 3.1.1 菌株来源
• 3.1.2 菌株的筛选
• 3.2 筛选株产絮凝剂的最佳条件
• 3.2.1 最佳培养基的优化
• 3.2.2 最佳培养条件的优化
• 3.3 微生物絮凝剂絮凝性能研究
• 3.3.1 絮凝活性分布
• 3.3.2 絮凝剂的稳定性
• 3.3.3 最佳絮凝条件
• 3.4 絮凝剂的提取及成分分析
• 3.4.1 絮凝剂的提取
• 3.4.2 絮凝剂成分初步分析
• 3.5 实际应用
• 3.5.1 处理对象
• 3.5.2 实验方法
• 3.6 筛选株的鉴定
• 3.6.1 菌株的形态特征
• 3.6.2 生理生化试验
• 3.6.3 分子生物学鉴定
• 4、结果与分析
• 4.1 菌株的筛选
• 4.1.1 初筛结果
• 4.1.2 复筛结果
• 4.2 筛选株产絮凝剂的最佳条件
• 4.2.1 最佳培养基的优化
• 4.2.2 最佳培养条件的优化
• 4.3 微生物絮凝剂絮凝性能的研究
• 4.3.1 絮凝活性分布
• 4.3.2 絮凝剂的稳定性研究
• 4.3.3 最佳絮凝条件
• 4.4 絮凝剂的提取及成分分析
• 4.4.1 絮凝剂的提取
• 4.4.2 絮凝剂成分初步分析
• 4.5 实际应用
• 4.5.1 处理自来水厂水原水
• 4.5.2 处理洪水
• 4.5.3 处理选矿废水
• 4.6 菌株的鉴定
• 4.6.1 菌株的形态特征
• 4.6.2 生理生化试验
• 4.6.3 分子生物学鉴定
• 5、结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录一
• 附录二
• 攻读硕士学位期间发表的论文