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文档简介

BTF反硝化去除NO的工艺及微生物种群结构研究的任务书一、研究背景及意义氮是生物生长和发展所必需的元素之一，一方面，氮是植物细胞壁及蛋白质结构的重要组成部分，另一方面，氮还参与植物的代谢过程和生物合成。但是，目前农业生产与人类生活中产生的废水、污水、农业残渣等都会直接或间接地释放大量的氮排放到环境中，导致严重的氮污染，对地球生态环境和人类健康造成了严重的威胁。为了解决这个问题，必须采用有效的方法去除氮污染。硝化反应主要是将氨氮或有机氮转化为亚硝酸和硝酸盐等可溶性氮化合物的过程，而反硝化过程则是亚硝酸和硝酸盐等可溶性氮化合物的还原过程，将可溶性氮化合物转化为气态的N2、N2O和NO。因此，反硝化是一种非常重要的氮去除方法，可以有效地减少氮排放造成的环境污染。在反硝化去除NO的过程中，微生物起着非常重要的作用。反硝化菌是一种可以利用NO3-代替O2参与细胞呼吸和供能的微生物。其反硝化过程主要包括亚硝酸还原和NO还原等步骤。因此，了解微生物群落的种类和数量，可以更好地预测和控制反硝化过程。二、研究目的本研究的主要目的是探讨BTF反硝化去除NO的工艺及微生物种群结构。具体研究内容包括：1.BTF反硝化去除NO的工艺优化。通过系统性实验分析，优化BTF反硝化去除NO的工艺流程，提高其反硝化去除NO的效率，并确定最佳反硝化条件。2.反硝化微生物种群结构分析。通过采集实验过程中的反应样品，进行DNA提取和PCR扩增，使用测序技术对反硝化微生物的种群结构进行分析，确定反硝化微生物种群的数量和种类。三、研究内容及技术路线1.BTF反硝化去除NO的工艺优化（1）实验条件的确定：选择BTF反硝化处理的反应罐，将适当比例的有机碳源、硫酸盐和亚硝酸盐添加到反应罐中，在不同反应温度、pH值和水力停留时间等条件下，进行BTF反硝化试验，测定反应效率。（2）反硝化效率的评价：收集反应液样品，采用尿素的改良甲醛钴Blue法，测定反应液中NO的浓度，评价反硝化效率。（3）最佳条件的确定：根据反应效率的测定结果，确定最佳反应条件，并对优化后的工艺进行验证。2.反硝化微生物群落结构分析（1）反应液样品的采集：在最优条件下收集反应液样品，将样品低温保存后，送到专业实验室进行后续处理。（2）DNA提取和PCR扩增：使用DNA提取试剂盒，提取抽取反应液样品中的微生物DNA，然后进行PCR扩增。（3）测序和物种鉴定：使用IlluminaMiseq测序平台对PCR扩增后的DNA序列进行测序，使用专业软件对测序数据进行分析，进行物种鉴定和分类学分析，探讨反硝化微生物群落结构的种类和数量。四、预期成果本研究的预期成果为：1.确定最佳的BTF反硝化去除NO工艺条件，并比较其反硝化效率和其他氮去除方法的差异。2.探究BTF反硝化去除NO条件下的反硝化微生物群落结构，明确反硝化微生物的种类和数量，为深入研究反硝化微生物

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