污泥中产甲烷细菌多样性及产甲烷效能的优化研究
污泥中产甲烷细菌多样性及产甲烷效能的优化研究【摘要】:厌氧消化法是目前国际上处理城镇污泥应用最为广泛的方法,可使污泥减量化和资源化。厌氧消化过程中产生沼气的主要成分甲烷与氧气混合燃
【学位授予单位】:东北林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:X703;TQ221.11;X172
【目录】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 1 绪论11-22
- 1.1 产甲烷菌概述11
- 1.2 产甲烷菌的生物学分类11-12
- 1.3 产甲烷菌的代谢途径及独特的辅酶12-15
- 1.3.1 产甲烷菌代谢底物及代谢途径12-14
- 1.3.2 独特的产甲烷菌辅酶14-15
- 1.4 产甲烷菌的影响因素15-17
- 1.4.1 pH对产甲烷菌的影响15-16
- 1.4.2 温度对产甲烷菌的影响16-17
- 1.4.3 氧化还原电位对产甲烷菌的影响17
- 1.4.4 微量元素对产甲烷菌的影响17
- 1.4.5 氮氧化物对产甲烷菌的影响17
- 1.5 变形梯度凝胶电泳在微生物生态研究中的应用17-18
- 1.5.1 变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术的原理18
- 1.5.2 变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术的应用18
- 1.6 响应面优化法18-20
- 1.6.1 响应面优化法的特点19
- 1.6.2 Plackett-Burman实验设计19-20
- 1.6.3 Box-Behnken设计20
- 1.6.4 中心组合设计20
- 1.7 本论文的研究目的及主要内容20-22
- 2 产甲烷菌群传代培养及菌群结构多样性分析22-36
- 2.1 材料22-23
- 2.1.1 实验材料22
- 2.1.2 培养基22-23
- 2.1.3 药品23
- 2.1.4 主要仪器与设备23
- 2.2 主要试剂配制方法23-24
- 2.3 试验方法24-27
- 2.3.1 菌群传代培养方法24
- 2.3.2 厌氧发酵产甲烷实验方法24-25
- 2.3.3 总气体产生量测定方法25
- 2.3.4 甲烷含量测定方法25
- 2.3.5 混合菌群总DNA提取方法25-26
- 2.3.6 PCR扩增方法26
- 2.3.7 DGGE电泳26
- 2.3.8 DGGE条带分析26-27
- 2.4 结果与分析27-34
- 2.4.1 产甲烷菌群的富集27-31
- 2.4.2 产甲烷菌的生长和产甲烷的关系31-32
- 2.4.3 利用PCR-DGGE技术对产甲烷菌群的结构分析32-34
- 2.5 讨论34
- 2.6 本章小结34-36
- 3 产甲烷效能的影响因素36-49
- 3.1 材料36-37
- 3.1.1 实验材料36
- 3.1.2 培养基36
- 3.1.3 药品36
- 3.1.4 仪器与设备36-37
- 3.2 试验方法37
- 3.2.1 厌氧发酵产甲烷实验方法37
- 3.2.2 总气体产生量测定方法37
- 3.2.3 甲烷含量测定方法37
- 3.2.4 挥发酸浓度测定方法37
- 3.2.5 产甲烷指标的计算方法37
- 3.3 结果与分析37-47
- 3.3.1 pH对产甲烷效能的影响37-39
- 3.3.2 接种量对产甲烷效能的影响39-41
- 3.3.3 钻离子对产甲烷效能的影响41-43
- 3.3.4 镍离子对产甲烷效能的影响43-45
- 3.3.5 铁离子对产甲烷效能的影响45-47
- 3.4 讨论47-48
- 3.5 本章小结48-49
- 4 响应面法优化产甲烷菌产甲烷效能49-57
- 4.1 材料49
- 4.1.1 实验材料49
- 4.1.2 培养基49
- 4.1.3 药品49
- 4.1.4 仪器与设备49
- 4.2 试验方法49-50
- 4.2.1 厌氧发酵产甲烷实验方法49-50
- 4.2.2 总气体产生量测定方法50
- 4.2.3 甲烷含量测定方法50
- 4.2.4 产甲烷指标的计算方法50
- 4.3 结果与分析50-55
- 4.3.1 响应面法实验设计50
- 4.3.2 响应面实验结果与分析50-53
- 4.3.3 响应面分析53-55
- 4.3.4 最优条件确立及模型验证实验55
- 4.4 讨论55-56
- 4.5 本章小结56-57
- 结论57-58
- 参考文献58-62
- 攻读硕士学位期间发表的学术论文62-63
- 致谢63-64
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