光合细菌净化水质【光合细菌的净化能力以及供氧能力的研究】
时间：2019-04-09 03:25:12 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：光合细菌在污水处理中的应用始于1960年代。当时,日本科学家小林正泰等人发现高浓度有机废水在自然界的自净过程是不同营养级的微生物群生态演替的结果,光合细菌在此过程中起着十分重要的作用,并首先开展了用光合细菌法处理有机废水的研究。因此，光合细菌并不能大量投入栽培或生产事业中，通过实验，检测光合细菌对于有机物分解能力，以便进行专一的应用，减免损害。
关键词：光合细菌 分解能力 供氧能力
一、正文
（一）立论依据
近些年来发展起来的光合细菌处理法,则是一种以红假单胞菌为主,管理简单,降解率高的废水处理系统。 与目前广泛应用的生物处理废水系统如活性污泥法、生物膜法和厌氧法相比，PSB在自然光照和微量好氧条件下，可以直接对各种高浓度有机废水进行高效率的处理,并且在处理前不需对废水进行稀释。具有节约电能、水源、设备及运转费用等优点，菌体污泥可综合利用，作为鱼和家畜的饵料，不造成二次污染。
（二）研究方案
1.研究目标
（1）了解光合细菌分解有机物的机制，计算分析分解能力；
（2）检测光合细菌在净化分解有机物的同时是否有有害物质产生，计算危害物质的产量，设计消除危害物质的有效方式；
（3）将光合细菌在一种无危害的情况下推入环保事业，进行工业化生产。
2.解决的关键问题
（1）分析比较在同样条件下光合细菌对于不同有机物的分解能力；
（2）检测光合细菌在分解有机物过程中是否有危害物质产生，记录产生的危害物质名称与其产生的量，比较危害物质的产生量与氧气的产生量和有机物的分解量。
3.研究方法
分光光度法测定水溶液中的有机酸含量、甲醛滴定法测定氨基酸含量、按靛酚蓝法或次溴酸钠氧化法检测溶液中的氨含量、分光温度计检测溶液中淀粉的含量，并分别计算光合细菌的分解量。
（三）实验方案及操作方法
1.选取同龄同量的光合细菌四份，在同条件培养的情况下，放置于同温度的恒温箱里，将菌体分别放置于含有同等浓度有机酸、氨基酸、氨、淀粉溶液的培养基中，培养3天、5天、10天、15天、30天时，分别用分光光度法测定水溶液中的有机酸含量、甲醛滴定法测定氨基酸含量、按靛酚蓝法或次溴酸钠氧化法检测溶液中的氨含量、分光温度计检测溶液中淀粉的含量，并分别计算光合细菌的对有机物的分解量；
2.检测恒温箱里的危害物质，记录其名称，并计算其产量；
3.分析计算结果，探讨光合细菌对不同有机物的分解能力。
二、附相关有机物的含量测定方法
分光光度法测有机酸浓度：
0．02 mol／L酸性高氯酸铁溶液(其中高氯酸的浓度为0．3 mol／L)。羧酸标准溶液：分别称取0．125 g正丁酸、正戊酸和苯甲酸用蒸馏水定容至25 mL，得到浓度为500 mg／L的羧酸标准溶液。在5 mL容量瓶中准确移入0．5 mL羧酸标准溶液或蒸馏水，依次加入0．068 7 mol／L HAP的甲醇溶液1．0 mL、0．6 mol／L DCC的乙醇溶液0．5 mL震荡摇匀后，于室温下(25℃)反应15 min，最后加入0．02 mol／L酸性高氯酸铁溶液2 mL，用乙醇定容至5．0 mL，震荡摇匀后，用l CI""II比色皿以未加羧酸的溶液为参比溶液，于520 nnl波长处测定吸光度值。
三、氨浓度检测
氨溶解于水中时，一部分与水反应，生成铵离子即所谓离子氨或非游离氨，一部分形成水合氨离子即所谓的非离子氨或游离氨。
按靛酚蓝法，次溴酸钠氧化法(G Bl2763．4-91)测定得到的氨浓度(NH3-N)看作是非离子氨与离子氨浓度的总和，非离子氨在氨的水溶液中的比例与水温、pH值以及盐度有关。可按下述公式换算出非离子氨的浓度。
c(NH3)＝14×10-5c(NH3-N)·f
f＝100／(10pKs·Ta-pH十1)
pKS·Ta＝9．245十0．002 949 S十0．032 4(298-T)
式中： f--氨的水溶液中非离子氨的摩尔百分比；
c(NH3) --现场温度、pH、盐度下，水样中非离子氨的浓度(以N计)，mg/L；
c(NH3-N)--用监测方法测得的水样中氨的浓度，μmol／L ；
T--海水温度，K；
S--海水盐度；
pH--海水的pH；
pKS·Ta --温度为T(T＝273十t)，盐度为S的海水中的NH+4的解离平衡常数KS·Ta 的负对数。
四、甲醛滴定法测定氨基酸含量
（1）取3个25 mL的锥形瓶，编号。向第1、2号瓶内各加入2 mL 0.1 mol／L的标准甘氨酸溶液和5 mL水，混匀。向3号瓶内加入7mL水。然后向3个瓶中各加入5滴酚酞指示剂，混匀后各加2mL甲醛溶液，再混匀，分别用0．1 mol／L标准氢氧化钠溶液滴定至溶液显微红色。
重复以上实验2次，记录每次每瓶消耗标准氢氧化钠溶液的mL数。取平均值，计算甘氨酸氨基氮的回收率。
甘氨酸氨基氮回收率％= 实际测得量 / 理论加入量 × 100%
公式中实际测得量为滴定第1和2号瓶耗用的标准氢氧化钠溶液mL数的平均值与3号瓶耗用的标准氢氧化钠溶液mL数之差乘以标准氢氧化钠的摩尔浓度，再乘以14．008。
2mL乘以标准甘氨酸的摩尔浓度再乘14．008。即为加入理论量的mg数。
（2）取未知浓度的甘氨酸溶液2ml，依上述方法进行测定，平行做几份，取平均值。计算每ml甘氛酸溶液中含有氨基氮的mg数。
式中：为滴定待测液耗用标准氢氧化钠溶液的平均mL数。为滴定对照液（3号瓶）耗用标准氢氧化钠溶液的平均mL数。Mol/NaOH为标准氢氧化钠溶液的真实摩尔浓度。
参考文献：
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[2]徐婧. 《浅谈光合细菌的应用》［Ｄ］. 2010
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