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光合细菌生物产氢试验研究

光合细菌生物产氢试验研究

作者：康铸慧同济大学

学位级别：硕士

氢能由于其清洁、高效、可再生的特点而成为一种最有吸引力的化石燃料的替代能源。与传统的热化学和电化学制氢技术相比,生物制氢具有低能耗、少污染等特点。利用光合细菌产氢是目前最具发展前景的一类生物制氢系统。本论文以球形... 详细信息

氢能由于其清洁、高效、可再生的特点而成为一种最有吸引力的化石燃料的替代能源。与传统的热化学和电化学制氢技术相比,生物制氢具有低能耗、少污染等特点。利用光合细菌产氢是目前最具发展前景的一类生物制氢系统。本论文以球形红假单胞菌为研究对象,进行光生物产氢的试验研究,主要研究内容包括:(1)球形红假单胞菌生长的最佳条件和产氢的主要影响因子;(2)几种因子对固氮酶、吸氢酶和放氢活性的影响并探求三者之间的关联性;(3)1.5L光生物反应器扩大规模连续产氢试验研究。实验结果表明:(1)厌氧光能异养是球形红假单胞菌的最佳生长模式。在该模式下,该菌在pH6.5～8.0、光照强度5000lx-10000lx、温度30℃～35℃的范围内均能较好的生长。(2)苹果酸钠、琥珀酸钠、乳酸钠、乙酸钠、丙酮酸钠和葡萄糖都是球形红假单胞菌生长和产氢的良好碳源和氢供体,平均产氢速率在15.6ml H/L培养液/h～22.2ml H/L培养液/h之间,底物转化效率在20.4%～57.1%之间。氯化铵和谷氨酸均是球形红假单胞菌生长的良好氮源,但是高于2.5mmol/L的NH浓度会对球形红假单胞菌的产氢活性产生较为明显的抑制作用。氢供体浓度和氮源浓度是产氢的限制性影响因素。(3)球形红假单胞菌在pH7.0～8.0、光照强度5000lx～10000lx、温度30℃-35℃范围内的产氢活性较高。(4)以铵为氮源时,高于0.5mmol/L的铵离子浓度即可使球形红假单胞菌的固氮酶活性被全部抑制;在2000lx～5000lx范围内光照强度的增大对球形红假单胞菌固氮酶活性的表达有着明显的促进作用。(5)固氮酶活性和放氢活性之间呈正相关性,固氮酶活性越高,放氢活性也越高。吸氢酶的表达水平可能受到固氮酶产氢的调节。(6)球形红假单胞菌以乳酸钠为氢供体产氢,在1.5L光生物反应器中连续运行40d,共产氢3.49L,最大产氢速率达7.7ml/L培养液/h,氢气产率为6.39L H/mol C。

关键词：球形红假单胞菌光合产氢影响因子固氮酶吸氢酶光生物反应器

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糊状光合细菌的生长培养与特征

中国水产科学 2000年第1期7卷 64-67页

作者：常仁亮冯秋星中国水产科学研究院东海水产研究所!上海200090

糊状光合细菌制品所用菌种 ,经鉴定属球形红假单胞菌 (Rhodopdedomonasspheroides)。在增殖培养后 ,浓缩成糊状光合细菌 ,再培养 7～ 9d后 ,吸收光谱值 (OD)可达到 1.90 8,其产品跟踪检测浓缩比可达到 4 0∶1,水分含量小于 94 % ,生物量... 详细信息

糊状光合细菌制品所用菌种 ,经鉴定属球形红假单胞菌 (Rhodopdedomonasspheroides)。在增殖培养后 ,浓缩成糊状光合细菌 ,再培养 7～ 9d后 ,吸收光谱值 (OD)可达到 1.90 8,其产品跟踪检测浓缩比可达到 4 0∶1,水分含量小于 94 % ,生物量为 1.2 %～ 2 .0 % ,比活率为 95%～ 2 0 3%。经 2年贮藏 ,糊状光合细菌的复活性能及技术指标稳定 ,不影响使用价值

关键词：糊状光合细菌培养球形红假单胞菌

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用光合细菌生物降解岩溶水中硫酸盐的研究

用光合细菌生物降解岩溶水中硫酸盐的研究

作者：李佳月山西大学

学位级别：硕士

岩溶水是一类具有高矿化度、高硬度、高硫酸盐含量的特殊水质,其中主要含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-等离子,可溶性固体总含量大于1g/L,多呈中性或偏碱性,且带苦涩味。高矿化度、高硬度及高硫酸盐含量的地下岩溶水不经过处理直接排放... 详细信息

岩溶水是一类具有高矿化度、高硬度、高硫酸盐含量的特殊水质,其中主要含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-等离子,可溶性固体总含量大于1g/L,多呈中性或偏碱性,且带苦涩味。高矿化度、高硬度及高硫酸盐含量的地下岩溶水不经过处理直接排放,就会给生态环境带来一定的危害,同时也影响分布地区的工业生产。小店区位于山西省太原市的南边,属于干旱或半干旱地区,水资源严重缺乏。其地下水质属于岩溶水,其中矿化度、总硬度、S042-三项指标均高于饮用水标准,不可以直接用于生产和生活。近些年来,由于工业与城市化的迅速发展,所排出的污水和废水较多,地表以及地下水资源污染严重。因此,小店区严重缺水的形势己严重影响到人畜饮用和经济发展。必须处理岩溶水以达到用水要求,不但可以提供丰富的生产和生活用水,而且避免地下水资源的浪费。常规的降低岩溶水含盐量的水处理方法主要是利用物理化学方法。①投加化学药剂法;②离子交换法;③电渗析法;④反渗透法等。但这些方法投资运行成本较高。采用生物方法来降解处理岩溶水的矿化度、硬度和SO42-,具有高效率、低成本、见效快,无二次污染的特点,同时也可以解决传统高矿化度、高硬度及高硫酸盐含量的岩溶水处理中遇到的问题,同时符合当前对环境保护的要求。传统的硫酸盐还原菌处理水中高浓度硫酸盐,硫被还原成为H2S,对反应系统中菌群有一定的抑制作用,且H2S有恶臭且有毒,严重污染大气,若不能妥善处理,将造成二次污染。而光合细菌可以利用多种有机物作为碳源,利用光能进行高产的能量代谢,是处理有机废水常用的微生物之一,应用前景非常广阔。光合细菌适宜的生长温度范围较广,10℃-40℃内均可,且易培养。本身无毒无害,无需稀释,可处理高浓度有机废水,适用于缺水地区,不会在处理水域对人、畜造成毒副作用。光合细菌法以其见效快,前期投资少,可操作性强,无二次污染的特点成为21世纪水处理领域中最耀眼、最具前景的微生物处理法之一,将综合应用于农业、水产、畜牧及新能源的开发和食品工业等领域。本项目主要对太原市小店区地下岩溶水的矿化度、总硬度、硫酸盐进行生物降解处理,从而达到饮用水的标准(250-900mg/L),即：矿化度降低到1000mg/L以下,总硬度降低到450mg/L以下,硫酸盐降低到250-900mg/L以下。本论文通过选用光合细菌(沼泽红假单胞菌,Rhodopseudanonas palustris;球形红假单胞菌,Rhodopseudomonas sphaeroides以及沼泽红假单胞菌和球形红假单胞菌的混合菌),分别采用单独使用光合细菌处理、加入光合细菌生长所需营养成分处理、用聚合氯化铝絮凝光合细菌处理三种处理方法,对小店区地下岩溶水中的硫酸盐进行厌氧和好氧处理,旨在降低硫酸盐含量,达到饮用水标准。主要内容分为三部分：第一,沼泽红假单胞菌的培养及处理岩溶水;第二,球形红假单胞菌的培养及处理岩溶水;第三,沼泽红假单胞菌和球形红假单胞菌混合菌的培养及处理岩溶水。结果显示：用沼泽红假单胞菌处理岩溶水可以降解岩溶水的硫酸盐,且用聚合氯化铝絮凝沼泽红假单胞菌后在厌氧光照条件下处理效果更好,可以使硫酸盐含量由原来的1999.6mg/L降为720.24mg/L。单独使用沼泽红假单胞菌处理时,当菌液体积比岩溶水体积为1：3,处理4d时,岩溶水中硫酸盐含量降到最低,且菌密度呈下降趋势;加入沼泽红假单胞菌生长所需的营养成分后,其菌密度随处理时间的延长而增大,水中硫酸盐含量降低;用浓度为0.010mol/L的聚合氯化铝絮凝沼泽红假单胞菌,60min菌体絮凝效果最佳,同时用其处理岩溶水中的硫酸盐效果更好。用球形红假单胞菌处理岩溶水,球形红假单胞菌经培养96h后可以进入对数生长期,培养6天后可用;球形红假单胞菌厌氧和好氧处理岩溶水,测得岩溶水中硫酸盐含量变化不明显;与对照组相比,岩溶水中球形红假单胞菌的菌密度会随着处理时间的增加而增大。用沼泽红假单胞菌和球形红假单胞菌的混合菌处理岩溶水,混合菌厌氧光照条件下可以降解岩溶水的硫酸盐,但未达到饮用水标准,可以使硫酸盐含量由原来的2021.64mg/L降为1211.75mg/L;处理组A组(添加营养成分和絮凝剂絮凝的混合菌)硫酸盐含量值在4d时降到最低值,效果最好。综上所述,选用沼泽红假单胞菌处理岩溶水,效果较好,处理后硫酸盐含量可达到饮用水标准。

关键词：岩溶水硫酸盐沼泽红假单胞菌球形红假单胞菌生物降解

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农业其它

生物技术通报 1986年第9期 77-82页

864555 木田菁对接种带有泡囊-丛枝状菌根真菌土壤的反应[英]/Habte,M.…//***.-1985,50(3).-701～703[译自 CBA,1985,(12),4072]为测定2种热带真菌(Glomus,fascic-ulatum 和 ***)分离体对木田菁(S-

关键词：柴勇原生质体融合细胞融合有氧条件吸附作用 DNA 根癌土壤杆菌根瘤菌球形红假单胞菌 DBA 细菌异核体浆状叶片原生质体抗除草剂恒化培养农业

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环境保护上的应用

生物技术通报 1985年第6期 103-108页

关键词：细菌 DBA 磷酸盐磷肥生化耗氧量 BOD 生物流化床污水处理设备球形红假单胞菌缺氧降解沉淀池水池活性污泥法椰子壳废物硝酸盐营养盐胶质红假单胞菌

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食品上的应用

生物技术通报 1988年第8期 93-98页

883137NaOH浓度和水含量对真菌蛋白生产中木质纤维素预处理的影响[会,英]/Chahal,D.S.…//***.-1986,36Meet.-62[译自DB A,1988,7(1)

关键词：单细胞蛋白级分甘露糖高浓度无机盐类半纤维素预处理方法半乳糖己糖猪粪便真菌蛋白硫酸铁丙酮酸激酶球形红假单胞菌葡萄糖酸葡糖酸突变株 NaOH DBA 食品

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卫生防护与三废处理

中国妇幼卫生杂志 1998年第6期 370-374页

983086沸腾炉粉煤灰的特性研究/邵靖邦…//中国环境科学.-1997,17(5).-454～457

关键词：环境科学活性污泥卫生防护粉煤灰去除率沸腾炉球形红假单胞菌酿酒酵母垃圾卫生填埋场膜生物反应器

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原生质体融合构建高效降解工程菌的研究

中南林学院学报 2001年第2期21卷 42-46页

作者：周德明中南林学院资源与环境学院中国湖南株洲412006

研究了球形红假单胞菌与酿酒酵母菌的原生质体融合条件 ,并对融合子性能进行了测定 .结果表明 :两种菌株分别在溶菌酶—— EDTA和蜗牛酶——巯基乙醇处理后形成原生质体 ,两种原生质体在聚乙二醇 ( PEG)和 Ca2 + 的诱导下发生融合 .最... 详细信息

研究了球形红假单胞菌与酿酒酵母菌的原生质体融合条件 ,并对融合子性能进行了测定 .结果表明 :两种菌株分别在溶菌酶—— EDTA和蜗牛酶——巯基乙醇处理后形成原生质体 ,两种原生质体在聚乙二醇 ( PEG)和 Ca2 + 的诱导下发生融合 .最佳融合条件是 ,Ca2 + 浓度为 5 0 mmo L· L- 1 ,PEG质量分数为 3 0 % ,融合温度为 3 0℃ ,融合时间为 3 0 min,该条件下融合率为 6.8× 10 - 6 ;该融合子具有两亲株的特性 ,适应能力增强 ,比降解率是酵母的 1.88倍 .

关键词：球形红假单胞菌酿酒酵母原生质体融合比降解率废水处理工程菌

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微生态制剂对中国对虾幼体生长和非特异性免疫的影响

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饲料工业 2006年第12期27卷 26-29页

作者：徐琴李健刘淇王群中国水产科学研究院黄海水产研究所

将球形红假单胞菌、噬菌蛭弧菌及粘红酵母予以不同搭配,得到4种微生态制剂,加入中国对虾(Fenneropenaeuschinensis)幼体培育水体中,研究其对中国对虾幼体生长和非特异性免疫的影响。结果表明,使用这4种微生态制剂均极显著(P<0.01)提高... 详细信息

将球形红假单胞菌、噬菌蛭弧菌及粘红酵母予以不同搭配,得到4种微生态制剂,加入中国对虾(Fenneropenaeuschinensis)幼体培育水体中,研究其对中国对虾幼体生长和非特异性免疫的影响。结果表明,使用这4种微生态制剂均极显著(P菌蛭弧菌和球形红假单胞菌试验组的效果最好,建议中国对虾育苗中联合添加这种微生态制剂,使用浓度为2×105个/ml。

关键词：球形红假单胞菌噬菌蛭弧菌粘红酵母生长非特异性免疫

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