每一种生物需要生活在生物多样性的环境里,请举例说明至少6种
①苍耳、苹果等植物传播种子需要动物的帮助.②青蛙捕捉害虫,能使水稻成长得更好.③动物的便便为植物成长提供了养料.④蚜虫的存在为蚂蚁提供了食物.⑤犀牛鸟帮助犀牛清理皮肤.⑥豹子、狮子等使得鹿能跑得更快.
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微生物开题报告
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篇一：微生物开题报告 动物微生物及免疫学(实践教学) 开题报告
病猪肝脏中大肠杆菌与沙门氏杆菌 的分离鉴定
动物医学2009-1
联系方式：
1528352XXXX
指导教师：
动物微生物及免疫学(实践教学) 开题报告篇二：微生物工程实验开题报告(wd)第四组
成都医学院微生物工程实验开 题 报 告实验名称
混合型酸奶的制作
赵宁、唐昀成、刘婵
周华东、董红萍、
学生学号___第四组_____ 指导教师王丹____
_______ 12
5 篇三：生物科学专业开题报告范例 四川农业大学本科生毕业（设计）开题报告
篇四：开题报告 李均 附件B： 毕业设计（论文）开题报告
课题：颗粒添加物对微生物燃料电池启动及性能特性的影响 1、课题研究背景与研究现状 1.1 课题研究背景 微生物燃料电池提供了一种从有机质获得电能的新技术。在过去的十年里微生物燃料电池的电流输出功率已经增加了十多倍（从少于10wm/m2增加甚至超过了1000wm/m2），但是依然需要提高。为了提高其输出的功率，大量的微生物燃料电池的设计已经被发明了。一个关于微生物燃料电池产电能力低的原因是归功于生物膜上的电子向阳极传递率有限。最佳化的阳极既是细菌生存的载体也是电子的积聚体，旨在促进电子的传递同时能提高微生物燃料电池的整体的性能。阳极表面的特征比如表面积、表面的电势以及表面的粗糙干结的程度在很大的程度上影响了阳极的反应。许多不同的材料如碳布、不锈钢、钛粉，已经被作为阳极材料。考虑到相对的价格的低廉以及材料化学性质的稳定哪一种材料（碳布、石墨纤维、颗粒活性碳）将会被采用。通过增加细菌的联结作用用高温的氨气处理的碳材料可以提高电流的输出密度。大家公认的：寻找可替代的能源是迫切需要的。目前由于污染和有限能源的供应，对化石燃料的依赖是不能永久的。虽然许多研究正在寻找广泛的能源解决方案，任何一个单独的解决方案在整体上完全能够取代化石燃料是不可能的。基于此大量的不同类的替代能源的需要是可能的，在不同的环境中利用特殊的方法为完成特殊的任务提供能量。细菌可以利用废弃物和可再生生物质发电的这一功能的发现获得的了很多的关注。有机废水中含有大量易被生物降解物质(即BOD)，微生物燃料电池(MFC)技术能够利用这些物质直接回收能源，克服了传统废水生物处理的固有缺点，可能在一定程度上能够同时缓解当今人类面临的水污染与能源短缺问题。MFc技术已经引起学术界、大公司与政府部门的重视，被认为是一个极具吸引力的产能方式。相对于传统污水处理技术，微生物燃料电池有以下两个优点:l)电能是人类生产最方便的能源形式，相比从生物产气转化为电能的能量损失小;2)微生物燃料电池能应用于不适合生物产气过程的废水类型，包括低能量的、含挥发性脂肪酸的以及高浓度氮或硫元素的废水。微生物燃料电池是一种产生电能的新方法，通过产电细菌降解氧化环境中的有机废物等产生电能，充分利用一些低成本、零成本甚至是负成本的燃料作为能量来源，因此被认为是一中具有巨大潜力的产能策略。然而到目前为止，微生物燃料电池的能量输出依然十分有限，而且存在启动时间较长，性能不稳定等诸多问题，因此距大多数实际应用的要求还有相当长的距离。为了提高微生物燃料电池的性能，大量的研究工作正在或已经进行，包括寻求具有更高产电性能的细菌，优化电池结构，使用性能更加优良或者成本更低的电极材料和催化剂，以及优化电池的制作工艺等。随着研究的深入，MFC作为污水处理理念的重大革新，既净化了污水又获得了能量，在未来的环境保护和资源化方面将发挥不可估量的作用。 1.2课题研究的国内外现状 由于在废水中存在悬浮的颗粒，结合微生物燃料电池在阳极区域内加入颗粒物以模拟废水处理的真实环境。最近国内外很多研究者开展实验模拟废水处理的真实环境，也是对MFC技术发展的一大探索。在微生物燃料电池中，国内外对阳极的研究现状主要在以下两方面：（1）阳极材料的研究。除试图增大微生物的附着面积、提高附着量外，也可通过利用纳米材料的尺寸效应、表面效应等特性在电极表面进行金属纳米粒子、碳纳米管等物质的修饰，来实现生物膜的附着和直接快速的电子传递。（2）改进阳极能提供更多与细菌个体匹配的空位，能接收到数量更多、更稳定的胞外电子的能力。因此高性能的阳极应主要具备两个特征： (1)良好的生物相容性，易于产电微生物附着，易于电子在微生物和阳极间传递； (2)阳极内部电阻小，导电性强，阳极电势稳定。Momzan等发现，碳纳米管和产电微生物具有很高的生物相容性。黄霞等以碳纳米管、活性炭及柔性石墨作阳极材料，测定其表面特性、产电性能和功率密度，结果发现以碳纳米管作阳极时功率密度最大(402 mW／m2)，同时内阻也最小。然而大多导电性好的金属多为活泼金属，需对电极表面进行相关化学处理，故可考虑将金属氧化成其对应的导电性能优良的金属氧化物，将活泼金属或其氧化物分散固载予如碳质、导电聚合物等载体上，制成催化剂修饰电极。此外，一些非金属修饰阳极(如导电聚合物)，亦具有良好的电化学性能和机械性能。总之，对MFC阳极的修饰，需找兼具有生物催化性和生物相容性的材料，并将其与普通电极材料进行固定。MFC高性能阳极材料的研究，将有效提高MFC的产电性能，是促进描微生物细胞内的电子向电极转移的关键。 梁鹏等用碳纳米颗粒作为阳极修饰物以提高微生物燃料电池阳极的性能。在这项研究中，以碳纳米颗粒作为修饰物，在Geobacter sulfurreducens的催化作用下，以形成复合的生物膜。在不同的碳纳米颗粒的用量下，对微生物燃料电池的启动特性以及产电的能力进行研究。结果显示启动时间和阳极的电阻均减少。针对体积为25ml的阳极室中，碳纳米颗粒的用量是4mg/mL时，阳极的电阻和输出的电压分别为180Ω 和650mv,并且能保持四十天稳定。 Fig. 1. Voltage (A) and anode potential (vs. SHE) (B) changes of MFCs during startup time with different concentrations (0, 2, 4, 8, 12 mg/mL) of CNT powders in the anode Chamber. 图1 在阳极室内用不同浓度的碳纳米颗粒修饰对应的电压以及阳极的电势图。 Fig. 2. Power density (P), anodic resistance (Ra), cathodic resistance (Rc) and ohmic resistance (RΩ) changes of MFCs with different concentrations (0, 2, 4, 8, 12 mg/mL) of CNT powders in the anode chamber. 图2 在阳极室用不同浓度的碳纳米颗粒修饰对应的功率密度，阳极电阻，阴极电阻，欧姆电阻图。 然而未使用碳纳米颗粒修饰的微生物燃料电池的阳极的电阻分别从250Ω增加到540Ω，输出的电压从630mv降到了540mv,因此特别指出的是用碳纳米颗粒修饰的微生物燃料电池的阳极的电阻更加的稳定。通过循环伏安图，使用了碳纳米颗粒的微生物燃料电池的的阳极生物膜的电化学特性被提高了，同时对磷脂质的分析，阳极的生物膜量没有明显的增加。在使用碳纳米颗粒的微生物燃料电池中，其欧姆电阻没有明显的改变，这可能表明质量传递的效率提高了 。Fig. 3. Output voltage (A) and internal resistance (B) changes ofMFCs with and without CNT powders addition in the anode chamber over the long-term operation. 图3 添加CNT修饰与未添加CNT修饰的微生物燃料电池的输出的电压和内阻图。 值得注意的是使用了碳纳米颗粒的微生物燃料电池，产电细菌能更好的粘着在阳极的表面，从而节省了电池的启动的时间。下面是用SEM扫描仪所得到的图像。 Fig. 4. SEM images of (A) Geobacter biofilm, and (B) composite biofilm of Geobacter and CNT powders. 图4 Geobacter生物膜（A）与用CNT修饰的生物膜的组成的SEM图片。 以上是在阳极区使用了碳纳米颗粒作为修饰物的微生物燃料电池的性能的研究的结果，对提高与改善微生物燃料电池阳极性能的实验研究具有一定的参考价值。 然而又有研究者利用颗粒活性炭改进阳极特性，提升微生物燃料电池性能。试验采用了两种类型的微生物燃料电池，用作对比常规炭布阳极微生物燃料电池(Carbon—MFCs)和用颗粒活性炭(GAC)改进阳极的微生物燃料电池(GAC．MFCs)，对比实验结果表明用GAC改进阳极可以有效提高微生物燃料电池功率输出：Carbon—MFCs在一个星期驯化后，输出电压稳定在300mV，最大功率密度到达200mW／m2 ；GAC．MFCs需要较长驯化期，在一个星期驯化后，输出电压100mV，但在2000h后，输出电压稳定在380mV，阳极的改进使输出电压提高26.7％，最大输出功率密度达到560mW／m2 ，提高了180％；颗粒活性炭的巨大比表面积增加了生物膜载体面积，提高了产电菌和协同参与产电菌总量，使库伦效率提高了3．4倍；颗粒活性炭的物理和电学特性使电池内阻降低38％．结果显示：使用颗粒活性炭作阳极可有效提高微生物燃料电池功率输出。 Fig.5. Cyclic voltammogram of bacteria consortium after batch feeding with acetate of l g／L 图5 序批式添加含有1 g／L乙酸钠进水后对产电菌活动的循环伏安法分析图。 从上述图形中可以得到以GAC改进阳极的GAC—MFCs在电流密度为2000mA／m2 时，最大的输出功率密度达到560mW／m ．相对于没有经过改进的CarbonMFCs，在电流密度为1300mA／m2 时的最大功率密度200mW／m2 ；经过改进的GAC—MFCs最大输出功率密度提高了1 80％ ；因阳极改进材料GAC具有导电性，GAC—MFCs的内阻相对于Carbon—MFCs的24512降低到15112，电池内阻降低了38％ ，有效降低了能量损失。 针对国内外研究的结果可以得出：在阳极添加导电的颗粒或者纳米颗粒的材料可以减少其启动的时间以及增加微生物燃料电池的性能，提高其输出的电压以及功率。为了更真实的模拟污水处理的环境，本课题采用不能导电的二氧化硅的颗粒作为颗粒添加物研究对微生物燃料电池启动以及电池性能的影响。通过对微生物燃料电池阳极生物膜形态结构、生物量等的影响以及对电池性能的影响的研究，以求改善阳极微生物的生长条件使其长期维持较高的产电活性以及较高的输2篇五：开题报告理工学院
毕业论文开题报告
目： SPG膜-曝气生物膜反应器生物强化 处理阿特拉津研究 学生姓名：
晶 学 号： 09L0401231 专 业：
环 境 工 程 指导教师：
刘 春（副教授）
2013年 3 月 29 日 1．结合（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 1 引言 新型高效曝气工艺—无泡供氧技术，在供氧过程中无气泡产生，供氧效率可高达 100%，达到了目前供氧技术的最佳效果。无泡供氧技术与生物反应器相结合形成了一种新型膜生物反应器，即无泡曝气膜生物反应器（Membrane-aerated biofilm reactor，MABR）[1]。生物强化是提高难降解污染物去除效率的有效途径，接种高效降解基因工程菌是生物强化的重要方式。阿特拉津是世界上用量最大的除草剂，阿特拉津及其代谢产物对于水生生物具有一定的生物毒性。由于自然环境中的菌株对阿特拉津生物降解性较差，基因工程菌生物强化对阿特拉津生物去除具有显著的改善作用[2]，因此可尝试采用基因工程菌生物强化提高阿特拉津生物去除效率。 SPG膜是一种多空玻璃膜，可以用于膜曝气。本研究以SPG膜作为MABR微生物膜生长载体，通过运行MABR反应器，考察含有降解-示踪功能质粒的基因工程菌在MABR中对污染物阿特拉津生物强化处理的效果；改变反应器运行条件，考察溶解氧、水流量、进水COD浓度等对基因工程菌降解阿特拉津效果的影响，比较基因工程菌在不同条件下对阿特拉津生物强化效果的差异。 2 曝气膜生物膜反应器的研究现状 2.1 膜生物膜反应器的分类 膜生物反应器可分为三大类[3]：1) 用于固液分离及固体物质循环的膜生物反应器（MBR）。2) 膜生物膜反应器（MABR），该技术关键在于在膜表面产生无气泡曝气作用， 从而增加氧的转移速率和效率。3)萃取膜生物反应器（EMBR），采用选择透过膜将污水与生物反应器隔开，该膜只允许目标污染物通过，进入膜生物反应器后被降解，而各种危害微生物代谢活动的物质不能进入反应器。 其中，MABR 系统主要由反应器、膜曝气生物膜组件、供氧设备和循环系统 4 部分组成。曝气膜有两个作用：①无泡供氧；②作为生物膜附着和生长的载体。MABR 系统通过曝气膜将系统分为气相（膜内腔）和液相（废水）两个部分，氧气和污染物异向扩散。生物膜附着生长在曝气膜靠近液相的一侧，氧在压力作用下从气相穿过曝气膜壁扩散进入附着在曝气膜外表面的生物膜内，而液相中废水流过整个生物膜，污染物从生物膜外侧进入生物膜内侧，在单一生物膜上各功能微生物的作用下从而被有效去除。 2.2 MABR在废水处理中的研究 郑斐[4]在对MABR处理人工配制污水的研究，以中空纤维膜为曝气膜和生物膜载体，(本文来自： 池 锝网:微生物开题报告)研究结果表明：在进水COD浓度为410mg/L，NH3-N浓度为50mg/L，水力停留时间12.5h，COD容积负荷为0.61kg/m3条件下，系统运行稳定后，氨氮去除率在90%以上，同时也取得了一定的反硝化效果。 张雪琴[5]用无机陶瓷膜无泡曝气处理生活污水进行泡点压力（挂膜前后），生物膜的挂膜特性研究，讨论了进水流量和进水污染物浓度分别对COD去除率的影响，实验表明：在适宜的进水通量15.75L/(m2,h)和进水污染物浓度200 mg/L的实验条件下，COD去除率均高于90%，与传统膜生物反应器相比，具有传氧速率快、氧利用率高、能耗低、设备尺寸小，噪声小等优点。 刘鹏飞等人[6]采用高浓度氨氮人工污水对MABR的硝化能力进行了研究，取得了良好的硝化效果，在进水氨氮浓度稳定在230mg/L左右时，获得了65%的氨氮去除率。同时研究表明曝气强度和Ph值对硝化的影响最大。当曝气压强为0.035~0.045Mpa，进水Ph为7.8~8.5时，处理效果最好。 Ellen 等[7]以硅橡胶膜为供氧介质和生物载体，在连续流动和间器可以去除 319~396mg/L 的甲苯。因 MABR 的曝气系统不产生气泡，故废水中的挥发歇流动条件下降解甲苯，单管程反应器可以去除 93~102mg/L 的甲苯，双管程反应性有机物（如甲苯、二甲苯、苯酚等）不会因气泡的上升破碎而带入大气，造成二次污染。所以，MABR 可用于处理含挥发性有机污染物的废水。国内外的研究表明 MABR 技术非常适于处理高浓度有机废水即高需氧量废水，处理效果良好。 还有研究发现，MABR 系统另一个显著特性是由于氧和底物的异向传质导致生物膜具有不同活性的功能层化性[8] 。在 MABR 系统中，氧从生物膜的内部向生物膜表面扩散，氧浓度梯度从生物膜的内部到表面逐渐递减；底物则从生物膜的表面向生物膜内部扩散，而底物浓度从生物膜表面到内部逐渐递减，二者扩散方向相反[9]。异向传质生物膜结构使得底物和氧的浓度梯度方向正好和传统的生物膜法相反，这样影响生物膜生长和活性的两个关键因素相互协调和抑制，在生物膜生长在一定厚度范围之内，保持各层间一定的平衡和稳定关系，每层区域都能够培育出各自独特的适于本层特征的微生物种群，通过优化氧分压、有机负荷等操作条件，单一异向传质生物膜可具有同时去除有机污染物和同步硝化反硝化脱氮的处理。 2.3 反应器不同的运行条件对处理效果的影响 2.3.1 流通方式 膜供氧过程中气相的流通方式可分为流通式和死端式两种[1]。供氧过程中除了存在氧由气相向液相的传递外，还存在水蒸气、氮气和二氧化碳等由液相向气相传递的逆过程。在流通式流程中，进入气相中的气体会被迅速排走，不会在气相和膜微孔中积聚；但是流通式的氧利用率低，而且水中的有害有机物会被部分抽提出来。而在死端式流程中，进入气相的水蒸气和氮气会反向扩散进入膜管腔中，增大传质阻力，影响传质效果。所以在采用纯氧供氧的系统中，为了不使昂贵的氧浪费，可采用死端式供氧。 2.3.2 溶解氧浓度 在 MABR 中，由于透气膜的双重作用，氧将于生物膜的内侧（靠近载体即透气膜） 向外侧（靠近混合液）扩散，而有机底物将由生物膜的外侧向内侧扩散，如能妥善控制供氧量，生物膜内可同时形成高氧低碳和低氧高碳区域[10]，因而有利于硝化菌与反硝化菌的共存，使得 MABR不仅能够有效去除有机物和氨氮，而且还可进行反硝化去除硝态氮，达到同步除碳脱氮的目的[11]。MABR 的供氧量对于同步除碳脱氮有较大的影响，供氧量通过混合液 DO 质量浓度来间接反应。控制 DO 可以优化除碳脱氮，提高出水水质[12]。 2.3.3 液相流速 氧透过膜即由气相向液相传递的过程中液膜的传质阻力远大于气膜的阻力，因此气膜阻力可忽略不计。液相流速的增大可减小液膜厚度，从而降低液膜的传质阻力，提高传质效果；同时，液速的提高可缩短气泡在膜表面的停留时间，对抑制气泡的产生也是很有利的[13]。但另一方面，液速太高会引起生物膜脱落，增加能耗，所以通过提升液速来改善传质效果受到一定的限制。在FT-MABR中，由进料流速的增加所导致的促进传质，有利于实现氨氮较高的氧化速率，亚硝酸盐的快速传质，氧含量较大的梯度，所有的这些增强了快速脱氮[14]。由于维持较高液速在 MABR 反应器的费用中占有很大的比例，探索最佳流速是一项重要的研究内容。 2.3.4 气体压力 为无泡供氧，MABR 的实际操作压力必须低于膜的泡点压力。实际操作中，受污水和生物膜的影响，膜的泡点压力会随时间发生不同程度的改变。有研究表明污水中的泡点压力大于在清水中的泡点压力[15]，还有研究发现在提高气相压力的同时，相应的提高液相压力（或流量），使气液两相保持一定的不产生气泡的压力差，也有利于氧的传质[13]。不同的气压下形成的生物膜结构会不同，生物膜在一定气压下可以同时具有硝化层、好氧层、反硝化层和厌氧层。在实际工作中，要根据具体情况调整气相压力，以达到最好的处理效果。 3 MABR的优点 与常规曝气相比，无泡曝气具有如下优点[16]：1.由于曝气不产生气泡，氧直接以分子状态扩散进入生物膜，几乎百分之百地被吸收，传质效率可高达100%，因此溶解氧不再是限制微生物生长的决定因素。2.由于生物膜生长在SPG膜的靠近液体的一侧，所以在供氧过程中，生物膜不会受到气体摩擦，不易脱落。3.氧在传递到生物膜的过程中不经过液相边界层，因此，传质阻力比常规曝气法小得多，能耗大大降低。4.曝气过程不产生气泡，避免了传统曝气时污水中易挥发性物质如甲苯、苯酚随气泡进入大气而对环境造成污染。5.曝气过程中气液两相分离，溶液的混合与供氧互不干扰，因此可以各自独立设计，反应器的形式更加灵活多变。6.MABR反应器中气液两相分离，气体压力不受容器内混合状态的影响，因此，可以通过调节气体压力的办法来控制氧的供应。对于一般废水，通过供氧控制，在保证生物膜生长需氧的同时，可以避免因过量曝气而使污水中DO浓度过高，大幅降低运行费用。 4 结语及展望 综上所述，MABR最主要的特点在于无泡曝气和特殊结构生物膜。无泡曝气的高传氧效率使MABR在高浓度废水处理中具有明显的优势，而MABR中特殊生物膜结构使该工艺在强化硝化及同步脱氮除碳方面具有很大的作用。虽然近年来 MABR 处理技术已引起越来越多的研究兴趣，在应用领域上取得了较大发展，对取代传统曝气工艺上也具有很好的应用前景，但MABR 研究中还存在一些亟待解决的问题。 (1)选择及改性具有一定强度和适于微生物附着生长的膜材料；(2)异向传质生物膜的特性机理研究，目前非常有必要对生物膜异向传质过程机理做系统而深入的研究，从而建立完善的理论基础，为优化调控生物膜的形成、生长以及维持 MABR系统的稳定相关热词搜索：
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