多组学结合研究合成辣椒素对SBR的影响及其生物强化修复的机制

发布时间：2025-05-15 04:20

　　随着辣椒产业及食品加工行业的迅速发展,产生的辛辣类食品废水中含有大量的合成辣椒素。合成辣椒素有强烈的抑菌活性,会对生化污水处理单元造成冲击,影响活性污泥的生长。该文结合基因组学及代谢组学,监测和评价了序批式反应器（SBR）对于不同浓度的合成辣椒素压力的响应情况,并提供了生物强化法作为120 mg·L^-1高浓度合成辣椒素对SBR系统的冲击的解决思路。通过周期性接种一株高效降解合成辣椒素的粘滞沙雷氏菌Serratia marcescens JK（CICC 24870）对SBR系统进行了生物强化。研究的主要结论如下:（1）在30 mg·L^-1、60 mg·L^-1、120 mg·L^-1的合成辣椒素长期压力下,活性污泥的生长均受到抑制,且合成辣椒素浓度越高,实验时间越长,抑制作用越显著;60mg·L^-1、120 mg·L^-1的合成辣椒素显著降低了SBR脱氮和去除COD_Cr的能力,导致了EPS与SVI随实验时间逐渐增加,造成污泥负荷F/M逐渐增大。...

【文章页数】：168 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 辛辣类食品废水的研究现状
    1.3 合成辣椒素概述
    1.4 生物强化
    1.5 组学研究现状
    1.6 研究目的及意义
        1.6.1 课题的提出及意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线
        1.6.4 课题特色及创新
2 实验方法与材料
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 人工模拟污水及接种污泥
        2.1.3 实验菌株
        2.1.4 培养基
    2.2 实验装置及仪器
    2.3 实验方法
        2.3.0 水质及污泥指标测定
        2.3.1 活性污泥的培养
        2.3.2 SBR反应器的运行
        2.3.3 EPS的提取与测定
        2.3.4 合成辣椒素的测定
        2.3.5 合成辣椒素降解功能菌的筛选
        2.3.6 生物强化菌株的评估及使用
        2.3.7 菌株鉴定
        2.3.8 荧光定量PCR
        2.3.9 水质组分的LC-MS分析
        2.3.10 16S RRNA测序
        2.3.11 宏基因组测序
        2.3.12 数据分析
3 合成辣椒素对SBR系统影响的研究
    3.1 引言
    3.2 短期SBR实验
        3.2.1 实验设计
        3.2.2 结果与分析
    3.3 长期SBR实验
        3.3.1 实验设计
        3.3.2 SBR运行性能
        3.3.3 污泥相关的指标分析
        3.3.4 16S RRNA测序分析
        3.3.5 宏基因组学分析
        3.3.6 代谢组学分析
    3.4 本章小结
4 生物强化修复高浓度合成辣椒素对SBR的冲击
    4.1 引言
    4.2 合成辣椒素降解菌的筛选与验证
        4.2.1 合成辣椒素降解菌的筛选
        4.2.2 短期SBR实验验证
        4.2.3 生物强化菌株的鉴定
        4.2.4 生物强化菌株的生长曲线
    4.3 长期生物强化实验
        4.3.1 实验设计
        4.3.2 SBR运行结果
        4.3.3 EPS、污泥指标及形态、合成辣椒素降解分析
        4.3.4 追踪生物强化菌株
        4.3.5 16S RRNA测序分析
        4.3.6 宏基因组学分析
        4.3.7 代谢组学分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
    A.论文相关数据图表
    B.作者在攻读学位期间发表的论文
    C.学位论文数据集
致谢



本文编号：4046235