河口湿地高效降解菌生物炭球固定化技术及作用效果研究
辽河口湿地作为我国重要的工业区、经济区和生态区，具有不可替代的作用。近些年人类活动，使得辽河口湿地受到严重的氨氮和石油烃污染。为了修复污染的湿地环境，使辽河口湿地水体的氨氮和石油烃含量降低，本研究以一种复合多孔吸附材料为载体—生物炭球，固定化氨氧化细菌和高效石油烃降解菌作为研究内容，深入探讨了复合载体的制备方法和条件优化;耐盐耐冷高效降解菌的降解效果及固定化高效降解菌对湿地水环境修复的贡献等。本文旨在制备出一种适合湿地环境修复的环境友好型材料和一种修复湿地水环境的方法，以期为辽河口水体修复提供技术支撑。通过研究得到如下几个主要结论: (1)通过正交试验确定最佳生物炭球制备配方为:生物炭投加比例为15％、Na2SiO3投加比例为3％和NaHCO3投加比例为3％;最佳生物炭球制备条件为:制备温度400℃，升温速率20℃/min，保温时间2h。 (2)从辽河口湿地表层沉积物中分离、驯化出2株耐盐耐冷氨氧化细菌HXN-1和HXN-2，根据生理生化特征和16S rDNA测序初步鉴定为Ochrobactrumsp.和Aquamicrobium sp.。其在盐度为10‰时，氨氧化效率均高于80％;在温度为15℃的条件下仍保持较高的氨氧化效率，分别为64.29％和53.48％。 (3)通过固定化氨氧化细菌发现:游离菌株对NH4+-N的降解效率高于两种固定化凝胶颗粒，游离菌液(JY)受温度的影响明显大于固定化后的凝胶颗粒，在低温条件下海藻酸钠(SA)作为固定化载体表现出比海藻酸钠和聚乙烯醇混合(SA+PVA)作为包埋材料更好的去除率，而高温则相反。盐度对三种不同方式的影响大小分别为:SA＞ SA+PVA＞JY，而去除效果却大体呈现JY＞ SA＞ SA+PVA，盐度对氨氧化细菌的影响比温度大。 (4)通过固定化石油烃降解菌发现:固定化技术提高了石油烃降解菌的降解效率，当降解时间为15 d时，SA、SA+PVA固定化凝胶颗粒和自由菌液对石油烃的降解效果与之对应的自然降解的2.48、2.30和2.87倍，SA+PVA固定化方式优于SA固定化方式。固定化提高了菌株抗低温和抗高盐特性。 (5)通过对高效降解菌生物炭球固定化技术研究发现:生物炭球固定化降解效果优于自由菌的作用效果，SA+PVA包埋法作用效果最差，虽然HXN-2生物炭球作用效果较HXN-1好，但生物炭球固定化对HXN-1作用效果的改善优于HXN-2。在生物炭球固定化石油烃降解菌研究中发现:固定化技术改善了石油烃降解菌的修复过程，而长时间的修复效果与自由菌株差距较小。
湿地环境;高效降解菌;生物炭球;固定化技术;生态修复
中国海洋大学
硕士
环境工程
白洁
2015
中文
X321
108
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）