两个CANON污水处理系统中氨氧化古菌的丰度和多样性研究

来源：环境科学杂志2015年第1期北京时间：

作者：高景峰,李婷,张树军,樊晓燕,潘凯玲,马谦,袁亚林

单位：北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124,北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124,北京城市排水集团有限责任公司,北京 100044,北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124,北京工业大学环境与能源工程学院,北京 100124,北京城市排水集团有限责任公司,北京 100044,北京城市排水集团有限责任公司,北京 100044

摘要：近期,氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)在各类环境中的发现,打破了人们原来认为氨氧化主要是由氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)完成的观点. 但是在全程自养脱氮(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite,CANON)污水处理系统中关于AOA的研究却鲜有提及. 利用PCR、克隆、实时荧光定量PCR(quantitative real time PCR,qPCR)等分子生物学技术,对1个小试(lab-scale,L)和1个中试(pilot-scale,P) CANON系统中的生物膜和活性污泥絮体两种形态的污泥进行AOA数量和种属特征的研究. 结果表明:1 系统L和P中,AOA的amoA基因数量平均值(以dry sludge计)分别为2.42×106 copies·g-1和6.51×106 copies·g-1; 2 AOA的amoA基因丰度随污泥形态不同数量相差很大:L系统中,生物膜AOA amoA丰度约为活性污泥絮体的11.1~15.1倍; P系统中,污泥絮体AOA amoA数量是生物膜中的2.8倍; 3 多样性方面:P系统的AOA多样性较低,仅出现一个OTU,该OTU属于Nitrosopumilus subcluster 5.2类群; L系统AOA多样性较高,共有8个OTU出现,分别属于Nitrososphaera subcluster 9、subcluster 8.1、subcluster 4.1、subcluster 1.1和Nitrosopumilus subcluster 5.2 这5个类群. 总之,在同一个CANON系统中,污泥形态不同,AOA的丰度和群落结构相差较大; AOA可能发挥着氨氧化的作用.

关键词：氨氧化古菌,CANON,生物膜,活性污泥,丰度,多样性,