微氧折流反應(yīng)器啟動過程產(chǎn)甲烷菌群落結(jié)構(gòu)變化特征

【摘要】：采用實時熒光定量PCR和構(gòu)建克隆文庫的方法,對微氧折流反應(yīng)器啟動過程中產(chǎn)甲烷菌群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,以期了解反應(yīng)器去除污染物機(jī)理.結(jié)果表明:隨著反應(yīng)器的運行,產(chǎn)甲烷菌豐度整體呈現(xiàn)增加趨勢,化學(xué)需氧量(COD)去除率由啟動初期的30%左右逐漸上升到75%左右,出水pH也從初期的弱酸性到后期穩(wěn)定在7.3左右.其中,微氧曝氣的1#格室產(chǎn)甲烷菌基因豐度先由第一階段的1 580 copies ng-1(S1A)下降到第二階段的1 355 copies ng-1(S2A),最后穩(wěn)定階段又升高到2 864 copies ng-1(S3A).2#格室的產(chǎn)甲烷菌基因豐度表現(xiàn)出與1#格室類似的趨勢,但是相比1#格室變化幅度小,3個階段的產(chǎn)甲烷基因豐度依次分別為2 024 copies ng-1(S1B)、1 970 copies ng-1(S2B)、2 282 copies ng-1(S3B).處于厭氧狀態(tài)的3#格室的產(chǎn)甲烷菌基因豐度隨著反應(yīng)器的運行逐步上升,穩(wěn)定后達(dá)到最大,為3 508 copies ng-1(S3C).1#格室中,產(chǎn)甲烷優(yōu)勢菌由第一階段的Methanobacteriales目(占所得產(chǎn)甲烷菌序列群50%)變?yōu)榈谌A段的Methanomicrobiales目(80%).2#格室中沒有明顯的優(yōu)勢產(chǎn)甲烷菌,群落結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,隸屬于Methanomicrobiales目的產(chǎn)甲烷菌序列比例在3個階段分別為36.4%、36.4%和30%.3#格室穩(wěn)定運行后有60%的產(chǎn)甲烷菌序列群屬于Methanosarcinales目,成為優(yōu)勢菌.在反應(yīng)器運行的不同階段,2#格室的生物多樣性均高于1#格室,3#格室的多樣性在前兩個階段沒有變化,而在第三階段升高.因此,在啟動過程中,微氧折流反應(yīng)器不同格室產(chǎn)甲烷菌的基因豐度、群落結(jié)構(gòu)和生物多樣性表現(xiàn)出不同的變化特征. 【作者單位】： 中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院;中國科學(xué)院水庫水環(huán)境重點實驗室;中國科學(xué)院測量與地球物理研究所;中國科學(xué)院大學(xué);武漢紡織大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 微氧折流反應(yīng)器 產(chǎn)甲烷菌 MCR基因 群落結(jié)構(gòu) 克隆文庫 實時定量PCR
【基金】：中國科學(xué)院“西部之光”人才培養(yǎng)計劃“西部博士資助項目” 重慶市基礎(chǔ)與前沿研究計劃項目(cstc2013jcyjA20003) 重慶市科技攻關(guān)計劃項目(cstc2012ggB20001)資助~~
【分類號】：X703;X172
【正文快照】： 厭氧折流反應(yīng)器(Anaerobic baffled reactor,ABR)是源于分階段多相厭氧反應(yīng)器(Staged multi-phase anaerobicreactor,SMPA)工藝思想的第三代新型厭氧生物處理工藝[1-2].該工藝在反應(yīng)器內(nèi)垂直設(shè)置若干折流板,將反應(yīng)器分隔成幾個串聯(lián)的格室,污水沿折流板依次通過各格室,從而將厭

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