PCR-DGGE解析好氧-沉淀-厌氧工艺微生物群落多样性.pdfVIP

第27卷第6期 黑龙江大学自然科学学报 VoL27No．6 JOURNAL0FNATURAL UNIVERSITY 2010年12月 SCIENCEOFHEILONGJIANG December，2010 PCR．DGGE解析好氧．沉淀．厌氧工艺微 生物群落多样性 王建芳1”， 赵庆良2， 刘志刚3 (1．苏州科技学院环境科学与工程学院，苏州215011；2．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨150090； 3．同济大学城市污染-E程I$1家7-程研究中心，上海200092) 摘要：为研究好氧一沉淀一厌氧(OSA)污泥减量工艺微生物群落结构和多样性，以及运行 条件对微生物群落的影响，使用16S DNA序列比对，对OSA工艺微生物群落特征进行分析。DG—DGGE图谱聚类分析和多样性指数 分析表明，OSA工艺微生物群落多样性比传统活性污泥工艺更加丰富。增加以和提高废水水质 的复杂性，都能使Shannon指数略有提高，微生物多样性增加，但优势微生物种群基本不受影响。 ria，口一proteobacteria，CFB—group 63．6％。其中6个优势茵与强化生物除磷系统、反硝化系统中出现的微生物同源性非常高，证实了 在OSA系统中存在的慢速生长微生物一反硝化茵和聚磷茵。 关键词：污泥减量；群落多样性；16SrDNA；双梯度凝胶电泳(DG—DGGE)；系统进化树分析 中图分类号：X703．1文献标志码：A 0 引 言 好氧一沉淀一厌氧(OSA)工艺实质是在传统活性污泥工艺的污泥回流过程中增加一个污泥厌氧反应 器，在不影响出水水质的前提下，污泥产量可下降40％一58％[1-2]，同时改善了污泥沉降性能旧。o。与投加 化学解偶联剂、臭氧等强氧化剂污泥减量技术相比，OSA污泥减量工艺不需要通过物理或化学手段进行预 处理，也不需要投加任何化学药剂和添置贵重设备，只需在曝气池和沉淀池间插入一个污泥厌氧池，基建投 资和运行成本较低，对受大量剩余污泥困扰的传统活性污泥(CAS)工艺改造具有很好的应用前景。 目前对OSA工艺的研究主要侧重于污泥减量效果、影响因素、工艺运行条件和运行参数探讨和优化， 对其中微生物种群多样性和特征研究尚无相关报道。由于厌氧污泥反应器的插入，使得OSA工艺好氧污 泥中原生动物和后生动物的数量和种类都非常少H。，说明对系统内部微生物种群产生重大影响。研究 OSA工艺中微生物群落特征，对于优化工艺处理效能和污泥减量效果，揭示OSA工艺污泥减量机理都有 重要意义。 Chain E- Reaction—DenatureGradientGel 本研究采用聚合酶链式反应一变性梯度凝胶电泳(Polymerase rDNA同源性 比较分析，对好氧一沉淀一厌氧工艺微生物群落特征和多样性进行研究，揭示工艺宏观运行条件与微生物群 落的变化关系。 收稿日期：2010—03—18 基金项目：国家科技支撑计划项目(2006BACl9804) 作者简介：王建芳(1973一)．女，讲师，博士。主要研究方向：水污染控制 通讯作者：赵庆良(1962一)，男，教授。博士，博士生导师，E．mail：Zhqll962@yahoo．COS．cn 万方数据 第6期 王建芳等：PCR—DGGE解析好氧一沉淀一厌氧工艺微生物群落多样性 ·755· 1 材料与方法 1．I试验装置与运行条件 试验采用CAS工艺和OSA工艺两套装置，曝气池有效容积均为12L，沉淀池有效容积为4．0L，污泥在 沉淀池中的停留时间为2．35h。OSA工艺回流段插入的污泥厌氧池容积为4．5L，污泥在池中的停留时间 为8h，厌氧池内ORP维持在一250mV左右。好氧池DO控制在2～3