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鲁东大学学报(自然科学版)
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)２０２５ꎬ４１(２):１２９—１３９
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Ｄｏｉ:１０.２００６２/ｊ.ｃｎｋｉ.ＣＮ３７１４５３/Ｎ.２０２５.０２.００５
基于宏基因组测序技术揭示渗滤液处理工艺
对微生物功能的影响
１ꎬ３２４２ꎬ４２ꎬ４５１２２
唐娜ꎬ常宁ꎬ沈伟涛ꎬ陈苹ꎬ张圣虎ꎬ朱锐ꎬ胡双庆ꎬ康国栋ꎬ鲁磊磊
(１.上海市环境科学研究院生态环境部新污染物环境健康影响评价重点实验室ꎬ上海２００２３３ꎻ
２.生态环境部南京环境科学研究所ꎬ南京２１００４２ꎻ３.呼和浩特市生态环境监控中心ꎬ呼和浩特０１００００ꎻ
４.中国药科大学工学院ꎬ南京２１１１９８ꎻ５.内蒙古自治区生态环境综合行政执法总队ꎬ呼和浩特０１００００)
摘要:在垃圾的卫生填埋过程中会产生富含高浓度有机物与大量氨氮的垃圾渗滤液ꎮ目前ꎬ针对渗滤液的处
理广泛采用膜生物反应器(ＭＢＲ)技术ꎬ以实现高效去除高浓度污染物ꎮ然而ꎬ关于ＭＢＲ对渗滤液中微生物
功能的影响ꎬ特别是高级膜处理工艺对其的具体作用ꎬ尚存诸多未知ꎮ本研究收集了来自４个不同渗滤液处
理阶段的样品ꎬ涵盖未处理(Ｔ)、超滤(Ｔ)、纳滤(Ｔ)及反渗透(Ｔ)等关键环节ꎮ通过宏基因组测序
ＨＨＳ１ＢＳ３ＢＳ４ＢＳ５
技术对渗滤液源微生物功能基因进行分析ꎬ探索不同处理阶段微生物群落结构的变化及其对渗滤液源微生
物碳、氮、磷循环相关基因的影响ꎮ研究结果显示ꎬＭＢＲ技术显著降低了渗滤液中微生物菌群的丰度与多样
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性ꎮ具体而言ꎬ在渗滤液的处理流程中ꎬＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｄａｌｅｓ和Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａｌｅｓ通过Ｌ乳酸脱氢酶基因及ＣＯ脱
氢酶小亚基(ｃｏｘＡ)基因的活跃表达ꎬ推动了碳循环的顺畅进行ꎻ而Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｄａｌｅｓ作为氮循环的核心驱动
力ꎬ深刻影响着氮素的转化过程ꎻ此外ꎬ磷循环受到Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｄａｌｅｓ与Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒａｌｅｓ的精细调控ꎮ本研究
深入探讨了ＭＢＲ系统在调控渗滤液源微生物生物驱动的物质转化中的重要作用ꎬ为优化渗滤液处理工艺、减
轻渗滤液源基因环境污染提供了数据支撑与科学依据ꎮ
关键词:垃圾渗滤液ꎻ膜生物反应器ꎻ微生物群落ꎻ宏基因组ꎻ元素循环分析
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中图分类号:Ｑ８９文献标志码:Ａ文章编号:１６７３８０２０(２０２５)０２０１２９１１
垃圾渗滤液是卫生填埋场中产生的高浓度污尽管ＭＢＲ系统在去除传统污染物方面表现出色ꎬ
染水体ꎬ其主要来源包括垃圾自身水分、地下水渗但膜分离技术和微生物群落之间的相互作用复
透和降雨等[１—２]ꎮ渗滤液中含有磷、氨氮、无机盐杂ꎬ需要更多的研究来评估其在处理后渗滤液中
及重金属等ꎬ成分随填埋时间和气候条件显著对碳、氮、磷等元素的循环影响ꎬ以减少环境污染ꎮ
[３]
变化ꎮＭＢＲ技术中ꎬ微生物在复杂的环境下通过多
垃圾渗滤液是环境污染物的重要来源ꎬ需进种代谢途径ꎬ特别是氮循环、碳循环和磷循环ꎬ参与
行针
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