基本信息
- 项目名称：
- 净化微污染水体贫营养细菌的筛选及其净水特性的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本实验从南阳不同地区的水样中分离筛选出1株兼性贫营养细菌9B，通过测量微污染水的CODMn值检测该菌株对污水中有机质的降解程度，实验结果表明：菌株9B对微污染水中CODMn的降解率7d达到81.25%，水质与处理前相比，透明度明显提高。除此之外，该菌株可在低营养环境中长期存活、可利用碳源、磷源、无机盐基质作为营养源。在微污染水体的处理中具有良好的应用前景。
- 详细介绍：
- 贫营养细菌被定义为在第一次培养时能在含碳1-15 mg/L培养基中生长的细菌，也就是在贫营养生态环境中生存的细菌。细菌在贫营养状态或者营养受到限制的情况下，就会进入一种降低代谢活性的生理状态，通常以生物膜的形式存在，处于饥饿条件下的细胞，由于缺乏能量，代谢机制的效率得到提高，因此对营养基质的利用率提高。 在本实验中对贫营养细菌的分离采用的是传统的平板分离法，也就是利用纯培养技术对细菌进行分离、纯化、菌落计数和培养。采用了CODMn对菌株进行筛选。结果表明，9B是净水能力最强的贫营养细菌，经它处理过水样有机物降解率为81.25%。经9B处理过的水质与空白对照相比，透明度明显提高，其次净水效果较好的是菌株白5P。 不同种类的微生物利用碳源物质的能力存在着差别。有的微生物能广泛利用各种类型的碳源物质，而有的微生物可利用的碳源就比较少。微生物利用的碳源物质主要有糖类、有机酸、醇、脂类、烃及碳酸盐等。通过9B对不同碳源的利用能力的实验可知与一般菌相比，9B可以利用较多种类的碳源，有利于实践应用。 实验中选择磷、硫、镁、钙、钠、钾和铁等7种常见无机盐，检测它们对菌株的生长是否有促进作用，多种无机盐对菌株9B的生长基本没有促进作用。添加NaCl，KNO3， CaCl2，FeSO4，MgCl2和(NH4)2SO4的菌液没有出现浑浊现象。加入K2HPO4的菌液明显出现了浑浊，而同时添加了KNO3的菌体却没有出现生长，可以说明是培养基中的磷元素对菌体生长起到了某种促进作用。 为了进一步研究元素磷在贫、富营养细菌生长上发挥的作用，实验中把含有碳、氮源和磷源的培养基分别稀释，观察在不同营养比例下各菌体的生长情况，菌株9B和J1在混合培养基浓度最大时均有生长，其中9B的菌体浓度最大，生长情况最好。随着混合培养基浓度的逐步降低，富营养细菌J1在低于最大的浓度下都不能生长。当浓度降到有机质浓度100 mg/L，磷浓度10 mg/L时，贫营养细菌9B仍有生长。在磷对贫营养细菌生长中的促进作用实验中证实，无机磷酸盐(K2HPO4)对贫营养细菌在低浓度有机质中的生长起到了促进作用。 兼性贫营养细菌长期生活在低营养环境中，有较强的适应能力。通过以上实验证明它们与富营养细菌相比更能长期耐受“饥饿”的考验，利用更多种类的有机质。这一能力预示了兼性贫营养细菌在微污染水体治理上的应用潜力。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 通过兼性贫营养细菌的筛选和降解能力的检测等试验，筛选到一株有应用前景的兼性贫营养菌株，它针对微污染水体有比较好的净化作用，可以和常规净水菌剂形成一个完整的生物净水体系，把污染降低到更低的水平。
科学性、先进性及独特之处
- 该实验通过研究该菌对多种营养基质的利用，发现贫营养细菌更能长期耐受“饥饿”的考验，这一能力预示了它们在微污水体治理上的应用潜力。采用CODMn指标对菌株进行筛选，结果表明实验得到的该菌株的净水效果最好，经过此株处理过的污水水体透明度明显提高。
应用价值和现实意义
- 可应用于低浓度、难降解污水处理，与其他污水净化法相比，其净化效率高，过程稳定，成本也相对较低。实用性较强，适合大规模应用。是一种非常有发展前途的新型污水处理工艺技术。
学术论文摘要
- 本文针对南阳地区的气候特点，利用低温期长、环境中蕴含大量贫营养细菌的优势，对这些细菌进行分离筛选，获得优良菌株。利用贫营养细菌对微污染水体较好的净化能力，能把污染降低到更低水平的特性。同时针对贫营养细菌的贫营养特性进行的研究，为微污染水体处理研究工作的开展以及开发新的净水微生物产品打下夯实的基础。本实验从南阳不同地区的水样中分离筛选出1株兼性贫营养细菌9B，通过测量微污染水的CODMn值检测该菌株对污水中有机质的降解程度，实验结果表明：菌株9B对微污染水中CODMn的降解率7d达到81.25%，水质与处理前相比，透明度明显提高。除此之外，该菌株可在低营养环境中长期存活、可利用碳源、磷源、无机盐基质作为营养源。在微污染水体的处理中具有良好的应用前景。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 已经筛选出能净化污水的菌株，并进行测定和保存。
参考文献
- [1] 沈萍.微生物学.MJ.北京:高等教育出版社，2000，154 [2] 赵斌，何绍江.微生物学实验[J]. 北京:科学出版社，2002，251 [3]李德舜,刘正学,张英等.高效降解细菌处理城市污水优化组合试验研究[J].山东环境.2002,4:127-129. [4] 王颖群，严共华.寡营养细菌[J]. 微生物学通报，1995，22(5): 302-304 [5] 龙腾锐，谢朝新，方振东.长期贮存水中细菌的行为分析[J],重庆建筑大学学报，2004，26(3): 55-58 [6] 孙力平，王蕾，马瑞巧.微污染原水的危害及其处理研究现状[J].天津城市建学院学报，2000，6(2): 97-101 [7] 刘海燕.生物预处理微污染水[J].工业安全与防尘，2001，27(4)：32-34. [8] 张崇邦，黄立南，奕天罡，蓝崇钮.寡营养细菌及其在环境科学中的应用[J]. 应用生态学报，2005，16(4): 773-777 [9] 陈莉，范跃华.微污染原水的处理技术发展与探讨[J]. 重庆环境科学，2002，24(6): 67-70 [10] 杨鲁豫，王琳，王宝贞.我国水资源污染治理的技术策略[J].给水排水，2001，27(1): 94-101
同类课题研究水平概述
- 由于贫营养细菌的分离、培养比较困难，且其生长缓慢，研究周期较长的特点，目前国外主要对贫营养细菌生理、生态遗传以及系统发育等方面进行了广泛的研究，而我国相关的研究报道还比较少。可以说国内对贫营养细菌的研究刚刚开始起步，应用范围比较窄，国内仅华中农业大学做了相关应用研究，因此该项目有一定的前沿性和实用性。根据我国当前的实际情况，水源污染日益严重，污水处理的科学研究和污水处理工业的发展已成当务之急。市场上治理污水的方案有很多，但是最常用的是生物净化法。生物净化法是一种利用细菌降解污水中多余有机物的新工艺，具有适用性强，占地面积小，处理效果佳等特点。而净水贫营养细菌处理微污染水体的方法，是一种具有较强发展前景和较宽发展前途的新型污水处理工艺技术。适用于低浓度、难降解污水处理的工业中，与其他污水净化法相比，具有高净化效率、过程稳定、较低成本、高实用性、适合大规模应用等特点，特别适合于江河湖泊水体的污染治理。本实验的目的就是筛选并获得优良的贫营养菌株，利用此菌株对微污染水体较好的净化作用，受较小的外界影响，可以和常规净水菌剂形成一个完整的生物净水体系，更好的降低水中多余的有机质。
