两次污泥颗粒化过程中微生物群落的动态变化

来源：环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：高景峰,张丽芳,张树军,高永青,王时杰,樊晓燕,潘凯玲

单位：北京工业大学环境与能源工程学院, 城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124,北京工业大学环境与能源工程学院, 城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124,北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心, 北京 100124,北京城市排水集团有限责任公司科技研发中心, 北京 100124,北京工业大学环境与能源工程学院, 城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124,北京工业大学环境与能源工程学院, 城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124,北京工业大学环境与能源工程学院, 城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124

摘要：利用序批式反应器（sequencing batch reactor，SBR）培养好氧颗粒污泥（aerobic granular sludge，AGS），在此期间发生了AGS破碎现象，后经培养，破碎污泥再次变为成熟的AGS.因此，采用Illumina MiSeq PE300高通量测序技术研究了两次污泥颗粒化过程中微生物群落结构变化的差异，以期揭示有利于AGS形成的优势菌属；此外，利用实时定量聚合酶链式反应（quantitative polymerase chain reaction，qPCR）探究了两次污泥颗粒化过程中硝化微生物的动态变化.结果表明，在两次污泥颗粒化过程中，胞外蛋白质和胞外多糖的含量均增加；氨氧化古菌（ammonia oxidizing archaea，AOA）在第一次污泥颗粒化过程以及AGS成熟过程丰度增加，氨氧化细菌（ammonia oxidizing bacteria，AOB）虽然在第一次污泥颗粒化过程中丰度降低，但是在AGS培养过程中其丰度都一直高于AOA；微生物群落多样性随着AGS的形成而降低；变形菌门（Proteobacteria）相对丰度明显增加，分别增加了12.29%和5.90%；某些属于变形菌门的属其相对丰度也增加，其中，Candidatus Competibacter在两次污泥颗粒化过程中相对丰度增加最明显，并且在成熟的AGS中呈现很高的相对丰度，达到14.20%.总的来说，胞外蛋白质和胞外多糖含量的增加，可能促进了污泥颗粒化；AOA和AOB可能共同参与了AGS的氨氧化作用；Ca.Competibacter的富集可能有利于AGS的形成.

关键词：好氧颗粒污泥,高通量测序技术,微生物群落,Candidatus Competibacter,硝化微生物,