污水地下渗滤系统微生物代谢组学分析

来源：中国环境科学杂志2019年第11期北京时间：

作者：杨蕾, 李英华, 李海波, 苏菲

单位：东北大学资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110000

摘要：应用超高效液相色谱-质谱技术（UPLC-MS），基于代谢组学方法，筛选不同进水有机负荷下地下渗滤系统潜在生物标志物.采用偏最小二乘法（PLS-DA）和主成分分析（PCA）模式识别方法对样品进行分型处理，根据模型的变量重要性因子（VIP值）筛选潜在生物标志物，分析代谢产物蕴含的生物学信息，研究代谢通路，通过RDA分析探索代谢产物与环境因子之间的相关性.PLS-DA模型结果表明，当进水有机负荷为250mg/L、400mg/L、500mg/L时，同一高度层代谢产物间存在显著性差异，共筛选出VIP值大于1.5的230种差异代谢物，以有机酸为主；同时也存在一些醇类、酚类等微生物代谢中间产物.此外，微生物代谢产物与模拟土柱高度有显著对应性.在水力负荷为0.14m3/（m2·d），COD污染负荷为400mg/L条件下，3个高度层H2（500mm）、H4（1000mm）、H6（1500mm）筛选出53种VIP值大于1.5的差异代谢物，以酸类、酮类物质为主.RDA分析表明，随着有机负荷波动和剖面高度的变化，代谢产物受到氧化还原环境（ORP）与硝态氮（NO3-）的影响较大，呈负相关.

关键词：地下渗滤系统,代谢组学,微生物,潜在生物标志物

基金资助：国家自然科学基金资助项目（41571455，51578115）