Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61861
| Title: | จลนพลศาสตร์และผลของแอมโมเนียต่อจำนวนยีน amoA ของแอมโมเนียออกซิไดซ์ซิงอาร์เคียและ แอมโมเนียออกซิไดซ์ซิงแบคทีเรีย |
| Other Titles: | Kinetics and effect of ammonia on abundances of amoa genes of ammonia-oxidizing archaea and ammonia-oxidizing bacteria |
| Authors: | ภัทรพร คุนาพงษ์กิติ |
| Advisors: | ตะวัน ลิมปิยากร |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | [email protected] |
| Subjects: | จลนพลศาสตร์เคมี แอมโมเนีย Chemical kinetics Ammonia |
| Issue Date: | 2553 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของแอมโมเนียที่มีต่อจำนวนยีน amoA ของ AOA และ AOB และเพื่อศึกษาค่าจลนพลศาสตร์ในการกำจัดแอมโมเนียของจุลินทรีย์ที่กำจัดแอมโมเนีย ในตะกอนจุลินทรีย์ที่มีกลุ่มประชากรจุลินทรีย์ที่ออกซิไดซ์แอมโมเนียแตกต่างกัน โดยทำการเลี้ยงตะกอนจุลินทรีย์ในถังปฏิกรณ์แบบแบทช์ ซึ่งแบ่งถังปฏิกรณ์ออกเป็น 2 ชุด ชุดละ 5 ถัง ด้วยน้ำเสียสังเคราะห์ที่มีความเข้มข้นของแอมโมเนียแตกต่างกัน คือ 14 28 70 280 และ 420 มก.ไนโตรเจน/ล. เดินระบบถังปฏิกรณ์ทั้ง 2 ชุดด้วยหัวเชื้อตะกอนจุลินทรีย์และการเดินระบบแตกต่างกัน โดยถังปฏิกรณ์ชุดที่ 1 ใช้หัวเชื้อตะกอนจุลินทรีย์ที่มีเฉพาะ AOB จากโรงบำบัดน้ำเสียหนองแขม มีระยะเวลากักเก็บน้ำและกักเก็บตะกอนจุลินทรีย์ 5 วัน ส่วนถังปฏิกรณ์ชุดที่ 2 ใช้หัวเชื้อตะกอนจุลินทรีย์ที่มีทั้ง AOA และ AOB จากโรงบำบัดน้ำเสียดินแดง มีระยะเวลากักเก็บน้ำ 5 วัน และระยะเวลากักเก็บตะกอนจุลินทรีย์ 15 วัน ระหว่างการเลี้ยงตะกอนจุลินทรีย์ได้ทำการเก็บตัวอย่างตะกอนจุลินทรีย์จากถังปฏิกรณ์แต่ละถัง มานับจำนวนจำนวนยีน amoA ของ AOA AOB และ Nitrosomonas oligotropha และยีน 16S rRNA ของ Nitrosomonas europaea ด้วยวิธีการ Real time PCR และเมื่อเดินระบบเข้าสู่สภาวะคงที่ ได้เก็บตะกอนจุลินทรีย์ของทุกถังปฏิกรณ์ มาศึกษาค่า KS ของจุลินทรีย์ที่ออกซิไดซ์แอมโมเนีย ผลการทดลองพบว่าความเข้มข้นของแอมโมเนียส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงจำนวนยีน amoA ของ AOA AOB และ Nitrosomonas oligotropha และจำนวนยีน 16S rRNAของ Nitrosomonas europaea คือ ในถังปฏิกรณ์ที่มีความเข้มข้นแอมโมเนียต่ำ (ถังปฏิกรณ์ที่ทำการเก็บตัวอย่างน้ำ ณ วันที่เริ่มต้นแบทช์14 และ 28 มก.ไนโตรเจน/ล.) พบยีน amoA ของ AOA และ AOB (ความเข้มข้นของแอมโมเนียเมื่อสิ้นสุดแบทช์ 0.0 - 2.1 มิลลิกรัมไนโตรเจน) ส่วนถังปฏิกรณ์ที่มีความเข้มข้นแอมโมเนียสูง (ถังปฏิกรณ์ที่ทำการเก็บตัวอย่างน้ำ วันที่เริ่มต้นแบทช์ 70 280 และ 420) พบเฉพาะยีน amoA ของ AOB โดยไม่พบยีน amoA ของ AOA (ความเข้มข้นของแอมโมเนียเมื่อสิ้นสุดแบทช์ 10-150 มก.ไนโตรเจน/ล.) และถึงแม้จะพบ AOB ในทุกถังปฏิกรณ์ สัดส่วนประชากรของ AOB ในแต่ละถังมีความแตกต่างกันขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของแอมโมเนียในถัง กล่าวคือ ในถังปฏิกรณ์ที่มีความเข้มข้นของแอมโมเนียต่ำ จะพบเฉพาะ Nitrosomonas oligotropha ในขณะที่ถังปฏิกรณ์ที่มีความเข้มข้นแอมโมเนียสูง จะพบ Nitrosomonas europaea ในปริมาณสูง ทั้งนี้ การปรากฏของกลุ่มจุลินทรีย์แต่ละชนิดในถังปฏิกรณ์จะสัมพันธ์กับค่า KS ของจุลินทรีย์นั้นๆ และความเข้มข้นของแอมโมเนียในถังปฏิกรณ์ กล่าวคือ ค่า KS ของตะกอนจุลินทรีย์จากถังปฏิกรณ์แต่ละถังมีค่าแตกต่างกัน โดยค่า KS ที่พบจะสอดคล้องกับค่า KS ของ AOB บริสุทธิ์ที่พบในถัง กล่าวคือ ถังปฏิกรณ์ที่มีความเข้มข้นของแอมโมเนียต่ำ ที่พบเฉพาะ Nitrosomonas oligotropha จะมีค่า KS อยู่ในช่วง 0.6-3.3 มก.ไนโตรเจน/ล. และค่า KS ของตะกอนจุลินทรีย์ในถังปฏิกรณ์ที่มีความเข้มข้นของแอมโมเนียสูง จะอยู่ในช่วงเดียวกับ Nitrosomonas europaea ซึ่งมีค่าอยู่ในช่วง 10.1-24.6 มก.ไนโตรเจน/ล. |
| Other Abstract: | The objectives of this study are to investigate the effect of ammonia on abundance of amoA genes of ammonia-oxidizing archaea (AOA) and ammonia-oxidizing bacteria (AOB) and the kinetics of ammonia oxidation in mixed nitrifying cultures that contained different groups of ammonia oxidizers. Enrichment of mixed nitrifying cultures was performed with two sets of experiments. Each set of experiment comprised of five batch reactors receiving influent with different ammonium concentrations (14 28 70 280 and 420 mg N l⁻¹). The first set of experiment used seed sludge from Nhong Kham wastewater treatment plant that contained only amoA genes of AOB, while the second set of experiment used seed sludge from Din Dang wastewater treatment plant that contained amoA genes of both AOA and AOB. During enrichment, sludge samples were taken from each reactor and analysed for abundance of amoA genes of AOA, AOB and Nitrosomonas oligotropha and 16S rRNA of Nitrosomonas europaea using qPCR technique. After steady state of operation, the KS values of the sludge were determined. The results showed that ammonium concentrations in the reactors affect the abundance of amoA genes of AOA, AOB and Nitrosomonas oligotropha and 16S rRNA of Nitrosomonas europaea. In the reactor with low ammonium levels amoA genes of AOA were found together with amoA genes of AOB (average ammonium concentrations at the end of cycle were 0-2.1 mg N l⁻¹), but in the reactors with high ammonia levels only amoA genes of AOB were found (average ammonium concentrations at the end of cycle were 10-150 mg N l⁻¹). In the reactors with low ammonium levels, only Nitrosomonas oligotropha were found, while in the reactors with high ammonium levels, Nitrosomonas europaea were found in high numbers. The results suggested that the occurrence of ammonia oxidizers in the reactors related to the KS values of ammonia-oxidizing species and the ammonium levels in the reactors. The KS values of mixed nitrifying cultures taken from different reactors varied depending on the AOB species found in the reactors. In the reactors with low ammonium levels where the KS values of mixed nitrifying cultures was in the range of 0.6-3.3 mg N l⁻¹ and the KS values from the reactors with high ammonium levels was 10.1-24.6 mg N l⁻¹. Although in some reactors with low ammonium levels both AOA and AOB (Nitrosomonas oligotropha) occurred, the KS values fell in the range of Nitrosomonas oligotropha, not AOA. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2553 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61861 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.2195 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2010.2195 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5170417021_2553.pdf | 1.95 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.