厭氧氨氧化微生物培養(yǎng)及控制條件研究的開題報告

厭氧氨氧化微生物培養(yǎng)及控制條件研究的開題報告一、研究背景及意義氨氧化微生物能夠?qū)钡D(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，是自然界中氮循環(huán)過程中不可或缺的一環(huán)。而厭氧氨氧化微生物的發(fā)現(xiàn)，則為氮循環(huán)提供了一個全新的途徑。通過厭氧氨氧化作用，不僅能夠高效地去除廢水中的氨氮，還能夠產(chǎn)生較高濃度的硝酸鹽氮并供給生物需求，實(shí)現(xiàn)了氮素資源的回收利用。因此，對厭氧氨氧化微生物的研究具有重要的理論與應(yīng)用價值。目前，已有許多學(xué)者在研究厭氧氨氧化微生物的生理生化特性、微生物定量及空氣需氧量等方面做出了諸多貢獻(xiàn)。然而，有關(guān)厭氧氨氧化微生物的純培養(yǎng)、控制條件等問題，卻一直處于空白狀態(tài)。因此，對厭氧氨氧化微生物的純培養(yǎng)及控制條件進(jìn)行深入研究，對于揭示其生態(tài)學(xué)功能機(jī)制具有十分必要的意義。二、研究內(nèi)容及方法本研究擬采用純培養(yǎng)法進(jìn)行厭氧氨氧化微生物的分離和純化工作，同時設(shè)計(jì)一系列控制試驗(yàn)，以探究厭氧氨氧化微生物的生長、代謝行為以及環(huán)境適應(yīng)性等方面的控制條件，主要內(nèi)容包括以下兩個方面：（1）厭氧氨氧化微生物的分離和純化采取稀釋液體培養(yǎng)基法，結(jié)合生長曲線和形態(tài)學(xué)特征，從污泥樣品中篩選出厭氧氨氧化微生物，并進(jìn)一步純化。同時，利用熒光原位雜交技術(shù)鑒定其種屬和亞種屬。（2）控制條件研究進(jìn)行一系列控制試驗(yàn)，以探究影響厭氧氨氧化微生物生長和代謝的關(guān)鍵因素，包括溫度、pH值、氧化還原電位、碳源和氮源等。使用實(shí)時熒光定量PCR技術(shù)研究微生物數(shù)量變化，同時采用熒光顯微鏡觀察微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，并對培養(yǎng)基中的硝酸鹽氮、氨氮等指標(biāo)進(jìn)行檢測，以分析厭氧氨氧化微生物的生長和代謝情況。三、預(yù)期結(jié)果本研究將從純培養(yǎng)和控制條件兩個方面開展探究，預(yù)計(jì)將獲得以下預(yù)期結(jié)果：（1）通過純化和分離，成功獲得厭氧氨氧化微生物的純培養(yǎng)物，并鑒定其種屬和亞種屬。（2）探究厭氧氨氧化微生物的關(guān)鍵環(huán)境因素和控制條件，獲得關(guān)于其生長和代謝的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并推導(dǎo)出適合其生長的優(yōu)化條件。（3）為研究厭氧氨氧化微生物的生態(tài)學(xué)功能機(jī)制奠定基礎(chǔ)，提高廢水處理工程的效率和質(zhì)量，促進(jìn)氮素資源的回收利用等方面提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。四、論文結(jié)構(gòu)本文預(yù)計(jì)分為以下幾個部分：（1）緒論：概述厭氧氨氧化微生物的生態(tài)學(xué)意義、研究進(jìn)展及本研究的研究內(nèi)容和意義。（2）材料與方法：介紹厭氧氨氧化微生物的選取和純化方法、控制試驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)以及相應(yīng)儀器和設(shè)備的使用。（3）結(jié)果與分析：分別對厭氧氨氧化微生物的純化工作和控制試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行描述和分析。（4）討論：在前面兩部分結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，對厭氧氨氧化微生物的分離、純化以及控制條件等方面進(jìn)行討論和總結(jié)，并對未來的研究方向進(jìn)行展望。（5）參考文獻(xiàn)。五、預(yù)期時間安排本研究將持續(xù)進(jìn)行一年，具體時間安排如下：（1）前期準(zhǔn)備：3個月。主要包括文獻(xiàn)調(diào)研、草擬研究方案和開展實(shí)驗(yàn)前的實(shí)驗(yàn)室安排等。（2）樣品研究和實(shí)驗(yàn)操作：7個月。包括厭氧氨氧化微生物的選取、純化和控制條件研