| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-35页 |
| 1.1 课题背景 | 第16-17页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第16页 |
| 1.1.2 课题研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 水资源水环境现状 | 第17-23页 |
| 1.2.1 国内水资源现状 | 第17-18页 |
| 1.2.2 城市污水处理现状 | 第18-19页 |
| 1.2.3 城市污水处理技术的发展及应用 | 第19-22页 |
| 1.2.4 城市污水生物处理过程中的微生物群落研究现状 | 第22-23页 |
| 1.3 温度与污水生物处理的关系 | 第23-25页 |
| 1.3.1 温度对微生物生长的影响 | 第23-24页 |
| 1.3.2 温度对微生物酶促反应速度的影响 | 第24页 |
| 1.3.3 温度对微生物处理反应速率的影响 | 第24-25页 |
| 1.3.4 温度对微生物脱氮的影响 | 第25页 |
| 1.3.5 温度对污泥沉降性能的影响 | 第25页 |
| 1.4 宏基因组学技术在微生物生态学领域的研究现状 | 第25-28页 |
| 1.4.1 宏基因组测序对微生物群落的研究应用 | 第26-28页 |
| 1.4.2 生物信息学在宏基因组测序领域的应用 | 第28页 |
| 1.5 微生物菌剂的发展和应用 | 第28-32页 |
| 1.5.1 微生物菌剂的来源 | 第28-29页 |
| 1.5.2 微生物菌剂的应用 | 第29-31页 |
| 1.5.3 微生物菌剂的构建原则 | 第31-32页 |
| 1.6 本课题的研究意义及主要研究内容 | 第32-35页 |
| 1.6.1 课题研究意义 | 第32-33页 |
| 1.6.2 课题研究内容和技术路线 | 第33-35页 |
| 第2章 试验材料和方法 | 第35-48页 |
| 2.1 实验装置 | 第35-39页 |
| 2.1.1 A/O工艺 | 第35-36页 |
| 2.1.2 SBR工艺 | 第36-37页 |
| 2.1.3 氧化沟工艺 | 第37页 |
| 2.1.4 SBR小试装置 | 第37-39页 |
| 2.2 试验材料 | 第39-44页 |
| 2.2.1 污泥样品采集 | 第39-40页 |
| 2.2.2 污泥宏基因组DNA的提取 | 第40-41页 |
| 2.2.3 污泥宏基因组DNA的光谱检测 | 第41-43页 |
| 2.2.4 宏基因组测序样品制备 | 第43页 |
| 2.2.5 AOB和NOB菌剂投加 | 第43-44页 |
| 2.3 分析项目及检测分析方法 | 第44-48页 |
| 2.3.1 常规城市污水水质检测方法 | 第44-45页 |
| 2.3.2 实验仪器 | 第45-46页 |
| 2.3.3 污泥检测方法 | 第46页 |
| 2.3.4 宏基因组测序分析数据库 | 第46-48页 |
| 第3章 寒区污水生化系统处理效能及微生物群落结构 | 第48-65页 |
| 3.1 引言 | 第48页 |
| 3.2 三个水厂生化系统冬春季进出水水质分析 | 第48-53页 |
| 3.2.1 三个水厂生化系统的进出水COD情况 | 第48-50页 |
| 3.2.2 三个水厂生化系统的进出水NH_4~+-N情况 | 第50-53页 |
| 3.3 非培养技术解析污水生化处理系统微生物群落结构 | 第53-56页 |
| 3.4 生化系统可培养微生物的群落结构解析 | 第56-64页 |
| 3.4.1 A/O工艺 | 第57-59页 |
| 3.4.2 氧化沟工艺 | 第59-61页 |
| 3.4.3 SBR工艺 | 第61-64页 |
| 3.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 宏基因组测序技术解析生化系统微生物群落结构 | 第65-103页 |
| 4.1 引言 | 第65页 |
| 4.2 宏基因组DNA提取方法优化与检测 | 第65-69页 |
| 4.2.1 宏基因组DNA提取方法优化 | 第65-67页 |
| 4.2.2 宏基因组DNA提取方法的三维荧光光谱分析 | 第67-69页 |
| 4.3 宏基因组测序条件优化及样品制备 | 第69-70页 |
| 4.4 宏基因组测序的生物统计学分析 | 第70-78页 |
| 4.4.1 宏基因组DNA的Illumina测序流程 | 第70-72页 |
| 4.4.2 宏基因组测序数据质量分析 | 第72-78页 |
| 4.5 三个季度生化系统中微生物群落结构的宏基因组分析 | 第78-95页 |
| 4.5.1 秋季生化系统中微生物群落结构分析 | 第78-83页 |
| 4.5.2 冬季生化系统中微生物群落结构分析 | 第83-89页 |
| 4.5.3 夏季生化系统中微生物群落结构分析 | 第89-95页 |
| 4.6 季节变化与微生物群落结构的关系解析 | 第95-102页 |
| 4.6.1 季节变化与微生物群落界分类关系分析 | 第95-96页 |
| 4.6.2 季节变化与微生物群落菌门结构关系分析 | 第96-98页 |
| 4.6.3 季节变化与主要变形菌纲结构关系分析 | 第98-99页 |
| 4.6.4 季节变化与主要菌属结构关系分析 | 第99-101页 |
| 4.6.5 α多样性指数和PCA主成分分析 | 第101-102页 |
| 4.7 本章小结 | 第102-103页 |
| 第5章 宏基因组测序技术解析生化系统微生物群落功能 | 第103-131页 |
| 5.1 引言 | 第103页 |
| 5.2 开放阅读框的功能注释和代谢途径差异性分析 | 第103-107页 |
| 5.2.1 开放阅读框的功能注释 | 第103-105页 |
| 5.2.2 微生物群落的代谢途径差异性分析 | 第105-107页 |
| 5.3 季节变化与微生物群落碳代谢关系解析 | 第107-121页 |
| 5.3.1 微生物群落中糖代谢途径分析 | 第107-116页 |
| 5.3.2 微生物群落中脂肪酸代谢途径分析 | 第116-120页 |
| 5.3.3 微生物群落中芳香族化合物代谢途径分析 | 第120-121页 |
| 5.4 季节变化与微生物群落氮代谢关系解析 | 第121-125页 |
| 5.4.1 微生物群落中氨基酸代谢途径分析 | 第122页 |
| 5.4.2 微生物群落代谢氨氧化物的途径分析 | 第122-125页 |
| 5.5 季节变化与微生物群落磷代谢关系解析 | 第125-126页 |
| 5.6 季节变化与微生物群落硫代谢关系解析 | 第126-127页 |
| 5.7 季节变化与环境应激性相关功能基因关系解析 | 第127-129页 |
| 5.8 本章小结 | 第129-131页 |
| 第6章 适用于污水生化系统的菌剂构建策略 | 第131-140页 |
| 6.1 引言 | 第131页 |
| 6.2 微生物全代谢途径的菌剂构建策略 | 第131-135页 |
| 6.2.1 硝化菌剂构建策略 | 第131-132页 |
| 6.2.2 SBR系统低温运行效果分析 | 第132-135页 |
| 6.3 痕量污染物或特殊有机污染物的菌剂构建策略 | 第135-138页 |
| 6.4 多糖合成代谢途径的菌剂调控策略 | 第138-139页 |
| 6.5 本章小结 | 第139-140页 |
| 结论 | 第140-142页 |
| 参考文献 | 第142-160页 |
| 附录 | 第160-170页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第170-172页 |
| 致谢 | 第172-173页 |
| 个人简历 | 第173页 |
