硫酸鹽還原菌生態(tài)特性及其在土壤污染修復(fù)中的應(yīng)用

第1章 緒論　1
1.1 硫酸鹽還原菌的簡介　2
1.2 硫酸鹽還原菌的分類　2
1.2.1 傳統(tǒng)分類　2
1.2.2 化學(xué)分類  3
1.2.3 分子分類　4
1.3 硫酸鹽還原菌的生理生化特征　4
1.3.1 硫酸鹽還原菌的生長因子　5
1.3.2 硫酸鹽還原菌的培養(yǎng)　7
1.4 硫酸鹽還原菌的概述及展望　9
1.4.1 常用分子系統(tǒng)樹的構(gòu)建方法　10
1.4.2 微生物常用的分子標(biāo)記　12
1.4.3 分子系統(tǒng)學(xué)存在的問題　14
1.4.4 DNA條形碼研究　14
1.4.5 我國污染場地現(xiàn)狀　17
1.4.6 土壤環(huán)境污染原因、危害與種類　20
第2章 硫酸鹽還原菌的形態(tài)學(xué)研究方法　25
2.1 硫酸鹽還原菌的形態(tài)觀察　26
2.1.1 硫酸鹽還原菌的個體形態(tài)　27
2.1.2 硫酸鹽還原菌的群體形態(tài)　27
2.1.3 細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)形態(tài)　27
2.2 細(xì)菌的簡單染色和革蘭氏染色　28
2.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?9
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料　29
2.2.3 實(shí)驗(yàn)原理　30
2.2.4 實(shí)驗(yàn)方法　31
2.2.5 注意事項(xiàng)　33
2.3 細(xì)菌細(xì)胞大小的測定　33
2.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?3
2.3.2 實(shí)驗(yàn)材料　33
2.3.3 實(shí)驗(yàn)原理　34
2.3.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　34
2.3.5 數(shù)據(jù)處理　35
2.4 細(xì)菌細(xì)胞的數(shù)量測定　36
2.4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?6
2.4.2 實(shí)驗(yàn)原理　36
2.4.3 實(shí)驗(yàn)材料　37
2.4.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　37
2.4.5 數(shù)據(jù)處理　38
第3章 硫酸鹽還原菌的純培養(yǎng)技術(shù)　39
3.1 SRB富集培養(yǎng)　40
3.1.1 富集培養(yǎng)基的配制　40
3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法　41
3.2 高壓蒸汽滅菌　44
3.2.1 高壓蒸汽滅菌原理　44
3.2.2 高壓蒸汽滅菌設(shè)備　45
3.3 厭氧細(xì)菌的分離培養(yǎng)　50
3.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?0
3.3.2 實(shí)驗(yàn)原理　50
3.3.3 實(shí)驗(yàn)材料　51
3.3.4 實(shí)驗(yàn)方法　51  
3.3.5 實(shí)驗(yàn)作業(yè)　52
3.4 菌種的保藏　52
3.4.1 微生物培養(yǎng)保存方法　53
3.4.2 微生物菌種的休眠保存法　54
第4章 硫酸鹽還原菌的生理鑒定　61
4.1 碳源實(shí)驗(yàn)　62
4.1.1 實(shí)驗(yàn)原理　62
4.1.2 實(shí)驗(yàn)材料　62
4.1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　62
4.1.4 數(shù)據(jù)處理　63
4.2 葡萄糖氧化發(fā)酵實(shí)驗(yàn)　63
4.2.1 實(shí)驗(yàn)原理　63
4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料　63
4.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　64
4.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果　64
4.3 甲基紅實(shí)驗(yàn)　64
4.3.1 實(shí)驗(yàn)原理　64
4.3.2 實(shí)驗(yàn)材料　65
4.3.3 實(shí)驗(yàn)方法　65
4.3.4 數(shù)據(jù)處理　65
4.4 伏-波實(shí)驗(yàn)　65
4.4.1 實(shí)驗(yàn)原理　65
4.4.2 實(shí)驗(yàn)材料　66
4.4.3 實(shí)驗(yàn)方法　66
4.4.4 實(shí)驗(yàn)記錄　66
4.5 淀粉水解實(shí)驗(yàn)　66
4.5.1 實(shí)驗(yàn)原理　66
4.5.2 實(shí)驗(yàn)材料　67  
4.5.3 實(shí)驗(yàn)方法　67
4.5.4 實(shí)驗(yàn)作業(yè)　67
4.6 明膠液化實(shí)驗(yàn)　68
4.6.1 實(shí)驗(yàn)原理　68
4.6.2 實(shí)驗(yàn)材料　68
4.6.3 實(shí)驗(yàn)方法　68
4.6.4 實(shí)驗(yàn)作業(yè)　68
4.7 接觸酶實(shí)驗(yàn)　69
4.7.1 實(shí)驗(yàn)原理　69
4.7.2 實(shí)驗(yàn)材料　69
4.7.3 實(shí)驗(yàn)方法　69
4.7.4 實(shí)驗(yàn)作業(yè)　69
4.8 產(chǎn)硫化氫實(shí)驗(yàn)　69
4.8.1 實(shí)驗(yàn)原理　69
4.8.2 實(shí)驗(yàn)材料　70
4.8.3 實(shí)驗(yàn)方法　70
4.8.4 實(shí)驗(yàn)作業(yè)　71
第5章 硫酸鹽還原菌的分子鑒定　72
5.1 總DNA提取　73
5.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?3
5.1.2 實(shí)驗(yàn)原理　73
5.1.3 實(shí)驗(yàn)材料　74
5.1.4 實(shí)驗(yàn)方法　75
5.1.5 注意事項(xiàng)　76
5.2 PCR擴(kuò)增16S rRNA序列　76
5.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?7
5.2.2 實(shí)驗(yàn)原理　77
5.2.3 實(shí)驗(yàn)材料　77
5.2.4 實(shí)驗(yàn)方法　78
5.2.5 數(shù)據(jù)處理　80
5.2.6 注意事項(xiàng)　81
5.3 系統(tǒng)發(fā)育樹的構(gòu)建　82
第6章 硫酸鹽還原菌的分離與鑒定　84
6.1 菌株的分離　85
6.2 菌株的鑒定與特性　86
6.2.1 菌株的形態(tài)學(xué)特征　86
6.2.2 菌株的生理生化特征　87
第7章 硫酸鹽還原菌降解、去除阿特拉津的特性及機(jī)理　89
7.1 阿特拉津概述　90
7.1.1 阿特拉津的理化性質(zhì)　90
7.1.2 阿特拉津的作用機(jī)理　91
7.1.3 阿特拉津的污染現(xiàn)狀　91
7.1.4 阿特拉津的危害　92
7.2 阿特拉津的生物降解　94
7.2.1 微生物法降解阿特拉津　94
7.2.2 植物法降解阿特拉津　98
7.3 希瓦氏菌的分離與鑒定　100
7.4 菌株生長曲線的測定　101
7.5 環(huán)境條件變化對Shewanella sp.JN01生長的影響　102
7.6 響應(yīng)曲面優(yōu)化及模型建立　103
7.6.1 響應(yīng)曲面法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)　103
7.6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及條件　104
7.6.3 模型建立與顯著性檢驗(yàn)　105
7.7 硫酸鹽還原菌去除阿特拉津的特性及機(jī)理　111
7.7.1 實(shí)驗(yàn)材料　111
7.7.2 實(shí)驗(yàn)方法　112
7.7.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容　113
7.7.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論　114
第8章 生物質(zhì)炭固定化菌劑的制備及其對阿特拉津的去除　118
8.1 生物質(zhì)炭固定化菌劑及其應(yīng)用　119
8.1.1 生物質(zhì)炭及其定義　119
8.1.2 生物質(zhì)炭的理化性質(zhì)　121
8.1.3 生物質(zhì)炭的炭化技術(shù)　124
8.1.4 生物質(zhì)炭對有機(jī)污染物的吸附　126
8.1.5 土壤/沉積物吸附有機(jī)污染物研究進(jìn)展　131
8.1.6 吸附模型　133
8.1.7 生物質(zhì)炭對有機(jī)污染物的降解　139
8.2 生物質(zhì)炭固定化菌劑的制備　139
8.2.1 生物質(zhì)炭的制備　140
8.2.2 生物質(zhì)炭的表征　140
8.2.3 生物質(zhì)炭固定化菌劑的制備方法　150
8.2.4 生物質(zhì)炭固定化菌劑的表征　151
8.3 生物質(zhì)炭固定化菌劑對阿特拉津的降解研究　151
8.3.1 生物質(zhì)炭固定化菌劑對菌株生長的影響　151
8.3.2 生物質(zhì)炭固定化菌劑對阿特拉津的去除效果　156
第9章 硫酸鹽還原菌對放射性污染物錸的去除　159
9.1 放射性核素概論　160
9.2 放射性核素锝　162
9.3 硫酸鹽還原菌對放射性核素的處理　163
9.4 實(shí)驗(yàn)方法　164
9.4.1 硫酸鹽還原菌菌懸液的制備　164
9.4.2 錸標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作　165
9.4.3 檢測方法　165
9.4.4 分析方法　165
9.5 單因素實(shí)驗(yàn)　166
9.5.1 pH值對菌株降解性能的影響　166
9.5.2 溫度對菌株降解性能的影響　166
9.5.3 ReO4- 初始濃度對菌株降解性能的影響　166
9.6 正交實(shí)驗(yàn)　167
9.7 結(jié)果與分析　167
9.7.1 錸標(biāo)準(zhǔn)曲線　167
9.7.2 pH值對菌株降解性能的影響　167
9.7.3 溫度對菌株降解性能的影響　169
9.7.4 ReO4- 初始濃度對菌株降解性能的影響　170
9.7.5 正交實(shí)驗(yàn)條件對ReO4- 去除率的影響　171
9.7.6 結(jié)論　172
第10章 污染土壤環(huán)境管理與修復(fù)對策　174
10.1 土壤污染的生物修復(fù)　175
10.2 當(dāng)前污染場地土壤環(huán)境管理與修復(fù)存在問題　176
10.2.1 污染場地信息不全面　176
10.2.2 缺乏完善的法律法規(guī)體系　176
10.2.3 管理目標(biāo)不明確　177
10.2.4 未建立明確的責(zé)任主體　177
10.2.5 資金投入不足　177
10.3 污染場地土壤環(huán)境管理與修復(fù)對策探究　178
10.3.1 做好規(guī)劃與信息統(tǒng)計(jì)工作　178
10.3.2 明確相關(guān)法律法規(guī)　178
10.3.3 制定科學(xué)完善的管理制度　179
10.3.4 明確責(zé)任主體　179
10.3.5 合理管理和分配資金　180
10.3.6 硫酸鹽還原菌應(yīng)用前景及趨勢　180
參考文獻(xiàn)　182