發(fā)布時間：2023-03-26 20:26

　　生物礦化是自然界普遍存在的一種現(xiàn)象,在元素地球化學(xué)循環(huán)過程中發(fā)揮了重要作用。相比于非生物礦化作用,生物礦化過程產(chǎn)生的礦物常常具有獨特的組成、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和精美的形貌,體現(xiàn)了生物體對礦物形成的調(diào)控作用。鳥糞石(struvite,MgNH4PO4·6H2O)是一種正交晶系的磷酸鹽礦物,已被發(fā)現(xiàn)于海鳥糞沉積物、沼澤、玄武巖洞穴等特殊地質(zhì)環(huán)境。在生物體內(nèi),鳥糞石是感染性泌尿結(jié)石的主要組分,其形成與產(chǎn)脲酶細菌引發(fā)的尿路感染密切相關(guān)。同時,鳥糞石也是污水處理系統(tǒng)的一種常見水垢,其在設(shè)備表面的結(jié)垢沉積嚴重影響了污水處理廠的正常運行。然而,鳥糞石含有氮、磷、鎂三種營養(yǎng)元素,且溶解度低,可作為理想的緩釋肥。近年來,鳥糞石結(jié)晶和礦化作用已經(jīng)引起了礦物科學(xué)、環(huán)境及水處理科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)界等的廣泛關(guān)注。本論文首先通過細菌原位礦化的實驗方法,系統(tǒng)研究了不同鹽度條件下細菌礦化鳥糞石的能力及鳥糞石的礦物學(xué),查明了鹽度對細菌生長及其礦化鳥糞石的影響。在此基礎(chǔ)上,通過細菌原位礦化和仿生礦化相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)開展了細菌誘導(dǎo)的鳥糞石形貌形成及演化的研究,并闡明了其調(diào)控作用機制。同時,通過仿生合成的實驗方法,系統(tǒng)研究了手性生...

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物礦化
        1.2.1 生物礦化概述
        1.2.2 生物礦化機制
            1.2.2.1 生物控制礦化
            1.2.2.2 生物誘導(dǎo)礦化
            1.2.2.3 生物影響礦化
    1.3 生物礦物
        1.3.1 生物控制礦化形成的生物礦物
            1.3.1.1 碳酸鈣類礦物
            1.3.1.2 硅石類礦物
            1.3.1.3 磷酸鈣類礦物
            1.3.1.4 含鐵礦物
            1.3.1.5 草酸鈣礦物
            1.3.1.6 幾種典型的生物礦物結(jié)構(gòu)
        1.3.2 生物誘導(dǎo)礦化形成的生物礦物
            1.3.2.1 含鐵礦物
            1.3.2.2 碳酸鹽類
            1.3.2.3 磷酸鹽類
            1.3.2.4 硫酸鹽類
    1.4 仿生礦化
        1.4.1 仿生礦化概述
        1.4.2 仿生礦化研究進展
            1.4.2.1 以生物體內(nèi)提取的有機質(zhì)為礦化劑
            1.4.2.2 以天然有機小分子為礦化劑
            1.4.2.3 以模型有機分子為礦化劑
        1.4.3 手性生物礦物的仿生合成
    1.5 論文選題背景和研究內(nèi)容
第2章 鹽度對細菌礦化鳥糞石的影響及在磷回收中的潛在應(yīng)用
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑
        2.2.2 實驗所用菌株、培養(yǎng)基及菌株培養(yǎng)條件
        2.2.3 細菌礦化實驗
        2.2.4 細菌生長、pH值、磷酸根和氨基氮含量的測定
        2.2.5 樣品表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 菌株H207在無NaCl培養(yǎng)基中的鳥糞石礦化
        2.3.2 鹽度對細菌生長和鳥糞石礦化的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 細菌誘導(dǎo)的鳥糞石形態(tài)形成及演化機制
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑
        3.2.2 細菌培養(yǎng)及代謝組分分離
        3.2.3 細菌礦化實驗
        3.2.4 仿生礦化實驗
        3.2.5 樣品表征
        3.2.6 鳥糞石晶面建模
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 菌株H207誘導(dǎo)的鳥糞石形貌特征
        3.3.2 鳥糞石連生體形成的控制因素
        3.3.3 鳥糞石形貌演化的控制因素
        3.3.4 鳥糞石的形貌形成及演化機制
    3.4 本章小結(jié)
第4章 手性酒石酸誘導(dǎo)的手性鳥糞石的形成
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑
        4.2.2 鳥糞石的合成
        4.2.3 樣品表征
    4.3 結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3771666