1. 本选题研究的目的及意义
近年来，随着我国城市化进程的加快和工业的快速发展，水污染问题日益严峻，其中氮磷等营养物质的过度排放是造成水体富营养化的主要原因之一。
为应对这一挑战，污水脱氮除磷技术得到大力发展，而颗粒污泥技术作为一种高效、经济的生物处理技术，备受关注。
颗粒污泥中的反硝化微生物能够将硝态氮转化为氮气，在脱氮除磷过程中扮演着至关重要的角色。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，国内外学者对脱氮除磷颗粒污泥技术进行了广泛研究，并在反硝化微生物的性能分析方面取得了丰硕成果。
1. 国内研究现状
国内学者在颗粒污泥反硝化微生物研究方面取得了一定的进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以脱氮除磷颗粒污泥为研究对象，采用现代生物技术手段，对其中的反硝化微生物性能进行分析，主要研究内容包括：
1. 主要内容
1.分析不同运行条件（如碳源类型、碳氮比、溶解氧浓度等）下颗粒污泥的反硝化速率及脱氮效率，探究关键环境因素对反硝化性能的影响；2.利用分子生物学技术，分析颗粒污泥中反硝化关键功能基因（如narG、nirS、nirK、nosZ等）的丰度和表达水平，揭示反硝化过程的分子机制；3.采用高通量测序技术，分析不同运行条件下颗粒污泥中反硝化微生物的群落结构组成及多样性，探究其演替规律；4.结合反硝化性能分析和微生物群落分析结果，揭示反硝化性能与微生物群落之间的关系，建立两者之间的关联模型。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，利用实验室规模的脱氮除磷颗粒污泥反应器，模拟不同的运行条件，并对颗粒污泥样品进行采集和分析。
1.实验材料：从城市污水处理厂获取脱氮除磷颗粒污泥，并在实验室条件下进行驯化培养。
2.实验方法：构建实验室规模的脱氮除磷颗粒污泥反应器，控制不同运行条件，如碳源类型、碳氮比、溶解氧浓度等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.将高通量测序技术应用于脱氮除磷颗粒污泥中反硝化微生物群落结构分析，深入解析微生物群落组成和多样性对反硝化性能的影响。
2.结合反硝化性能分析和微生物群落分析结果，构建反硝化性能与微生物群落之间的关联模型，为优化颗粒污泥脱氮除磷工艺提供理论指导。
3.针对不同运行条件下反硝化关键功能基因的丰度和表达水平进行研究，揭示反硝化过程的分子机制，为提高反硝化效率提供新的思路。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 刘雨, 李冬, 王淑莹, 等. 温度对污水处理厂活性污泥短期硝化反硝化效能的影响[J]. 环境科学, 2022, 43(1): 472-480.
2. 魏巍, 张杰, 刘娅妮, 等. 氧化沟工艺脱氮除磷特性及微生物群落分析[J]. 环境科学, 2021, 42(3): 1458-1467.
3. 刘佳, 张鹏, 李建政, 等. 不同碳源对反硝化聚磷菌短程反硝化除磷性能的影响[J]. 中国环境科学, 2020, 40(5): 2074-2082.
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