不同环境因子对池塘生物脱氮作用及脱氮菌菌群的影响

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1、学校代码：10264研究生学号：M150110181上海海洋大学硕士学位论文不同环境因子对池塘生物脱氮作用及脱氮菌菌群题目：的影响EffectsofDifferentEnvironmentalFactorson英文题目：BiologicalNitrogenRemovalandBacteriaPopulationinPond研究方向：水域生态修复姓名：高美云指导教师：刘兴国研究员二O一八年六月一日上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的

2、成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文

3、属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日II上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注主席委员委员委员委员委员委员秘书答辩地点答辩日期III上海海洋大学硕士学位论文不同环境因子对池塘生物脱氮作用及脱氮菌菌群的影响摘要传统池塘养殖由于大量投饵施肥，其残饵以及养殖对象的排泄物等会转化为的亚硝酸盐、氨氮和硫化氢等化合物，不仅污染养殖水体，还会直接危害养殖对象。池塘养殖沉积物是池塘生态系统的重要组成部分，沉积物在养殖池塘中积累，一方面可以贮存氮、磷等富营养物质，形成营养“陷阱”，另一方面沉积

4、物会影响池塘养殖的水质，恶化水体，增加养殖动物的发病机会。目前，脱氮已经成为污水处理的重点，相应的生物脱氮研究也成为热点，已经发现的生物脱氮过程主要包括反硝化（Denitrification）、厌氧氨氧化（Anaerobicammonium-oxidizing，Anammox）。池塘养殖环境中氮循环的主要包括固氮、氨化、硝化、反硝化以及厌氧氨氧化作用，微生物在氮循环中起着主要作用。多数研究表明，反硝化和厌氧氨氧化是池塘脱氮的主要方式，而氮底物（亚硝态氮）浓度、碳源浓度和温度是影响脱氮作用的的主要因子。因此研究主要因子对池塘养殖沉积物中反硝化和厌氧氨氧化作

5、用及其微生物的影响，对于解决养殖生态环境问题具有重要意义。为掌握影响池塘沉积物中反硝化和厌氧氨氧化的主要因子的影响特征，采用TOC分析仪、紫外分光光度仪等仪器和荧光定量PCR、高通量测序、构建基因克隆文库等技术以及16SrRNA菌种鉴定技术，研究了氮底物（亚硝态氮）浓度、碳源浓度和温度对样品厌氧氨氧化及反硝化作用及微生物活性、脱氮效率等的影响，并运用统计学方法，分析了影响厌氧氨氧化及反硝化作用及微生物活性的参数范围。主要研究结果如下：1、有机碳对沉积物中NO--2-N及NO3-N的去除、反硝化菌丰度具有明显的促进作用。在淀粉浓度150mg·L-1时对NO

6、--2-N、NO3-N的去除效率最高，分别达98.90%、99.86%；而不添加淀粉对NO--2-N、NO3-N的去除效率仅分别为86.25%、79.22%；实验发现，在淀粉浓度为150mg·L-1时，反硝化菌的生物量最大，增长最快。研究还发现，添加淀粉浓度为50mg·L-1时，NH+4-N的去除效率最大，随着淀粉浓度的增加NH+4-N去除效率依次减小。厌氧氨氧化菌在不添加淀粉时呈现缓慢增加趋势，添加不同浓度淀粉后厌氧氨氧化菌丰度总体呈下降趋势。有机碳对反硝化菌的多样性以及物种丰富度的增加具有显著的促进作用，其中未分类和β-变形菌属反硝化细菌在养殖沉积物

7、中占有优势地位。IV上海海洋大学硕士学位论文2、温度对NO--+-2-N、NO3-N、NH4-N的去除具有一定的影响作用。其中，NO2-N的去除率随温度升高不断增加，在28℃时达到最高为99.42%；NO-3-N的去除效率与NO--2-N的去除效率相同，在温度为28℃时NO3-N的去除效率为88.56%，120h后，NO--1-3-N的含量低于1mg•L，而在其他温度梯度下NO3-N的含量均高于1mg•L-1。NH+--4-N的去除率在相同温度下小于NO2-N、NO3-N的去除率，但随着温度的升高其去除率不断增加，在34℃时最高，达47.31%。期间反硝

8、化菌的丰度明显高于厌氧氨氧化菌。3、亚硝酸盐对NO--+-2-N、NO3-N、N