磺胺间甲氧嘧啶胁迫下硫自养反硝化菌群的响应机制

来源：中国环境科学杂志2025年第9期北京时间：

作者：黄凯文, 张欣, 周雨晨, 周一杰, 王硕, 李激

单位：1. 江南大学环境与生态学院, 江苏省厌氧生物技术重点实验室, 江苏 无锡 214122;2. 江苏省高校水处理技术与材料协同创新中心, 江苏 苏州 215009

摘要：采用硫填料床反应器,以工业废弃物白泥作为碱度源,逐步提升磺胺间甲氧嘧啶(SMM)浓度,探究硫自养反硝化(SADN)菌群在SMM胁迫下的微观响应机制.结果表明,SADN菌群能够利用白泥提供的碱度进行高效脱氮,在低浓度SMM胁迫下系统保持稳定, Thiobacillus菌群得到富集,硝态氮(NO3--N)及SMM去除率达99%以上.在高浓度SMM冲击下,系统中Thiobacillus菌群丰度降低,脱氮性能有所波动.但系统中优势菌群通过增加C6-HSL分泌,调控谷氨酸(Glu)和脯氨酸(Pro)等疏水性氨基酸合成,促进胞外聚合物(EPS)中紧密结合型蛋白(TB-PN)的合成,维持蛋白质二级结构紧密,从而促进污泥絮体团聚.在此调控下,系统脱氮性能恢复,SMM去除率维持在60%以上.此外,在高浓度SMM胁迫下,unclassified_f__Rhodocyclaceae借助凋亡的自养菌群及EPS分泌的碳源协同Ferritrophicum、Thiobacillus等SADN菌群进行高效脱氮.

关键词：硫自养反硝化,磺胺间甲氧嘧啶,胞外聚合物,酰化高丝氨酸内酯,微观响应

基金资助：国家重点研发计划项目(2023YFC3207601);江苏省生态环境监测科研基金资助项目(24A13);无锡市科技创新创业资金资助项目(M20241005)