SUFR反應(yīng)器中菌群結(jié)構(gòu)分析及聚磷菌的分離.pdf

1、水體富營養(yǎng)化的主要控制因素為氮、磷，將水體中的氮、磷去除是防止水體富營養(yǎng)化的主要途徑。目前廣泛采用生物脫氮除磷方法去除水體中的氮、磷。研究生物脫氮除磷反應(yīng)器中的微生物生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)影響菌群結(jié)構(gòu)與功能的主要因素及其內(nèi)在關(guān)系，對于優(yōu)化生物脫氮除磷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運行參數(shù)、提高污水處理效果具有顯著的實際應(yīng)用價值與理論探索意義。螺旋升流式反應(yīng)器(Spiral Up-Flow Reactor，SUFR)作為一種新型的生物脫氮除磷反應(yīng)器具有良好的脫氮除磷

2、功能。反應(yīng)器中的菌群結(jié)構(gòu)特征必然與其良好脫氮除磷功能的發(fā)揮有著直接的聯(lián)系，本文使用ERIC-PCR指紋圖譜技術(shù)研究分析了SUFR反應(yīng)器在啟動運行過程的菌群變化與功能恢復(fù)之間的關(guān)系，以及處于低溫運行條件下的SUFR反應(yīng)器中菌群特征，揭示低溫運行條件下的菌群特征對于SUFR反應(yīng)器維持低溫狀態(tài)下良好的脫氮除磷功能的作用。同時本文研究分析了處于良好運行狀態(tài)下的SUFR反應(yīng)器中可能存在的聚磷菌類群。 實驗結(jié)果表明：反應(yīng)器處于停頓狀態(tài)后，反

3、應(yīng)器中的非功能菌群處于旺盛繁殖狀態(tài)，由于非功能菌群不能發(fā)揮脫氮除磷功能，使得反應(yīng)器在剛開始運行時脫氮除磷效果欠佳，而經(jīng)過一段時間的調(diào)整，反應(yīng)器中的功能菌群逐漸取代非功能菌群，功能菌群得到重建，呈多樣性分布狀態(tài)的功能菌群使得反應(yīng)器開始發(fā)揮良好的脫氮除磷效果，運行第9天，污水中TN、TP去除率即分別達到80.7％和91.3％。當(dāng)反應(yīng)器在達到穩(wěn)定運行狀態(tài)之后各時段，反應(yīng)器各反應(yīng)池菌群相似性較大，相似性系數(shù)在約70％～90％之間，說明反應(yīng)器恢復(fù)

4、正常運行后菌群結(jié)構(gòu)呈穩(wěn)定分布狀態(tài)，改變甚微，這使得反應(yīng)器處于平穩(wěn)的運行狀態(tài)。 對處于低溫運行狀態(tài)下的SUFR反應(yīng)器中的菌群結(jié)構(gòu)分析表明：SUFR．反應(yīng)器在低溫下取得了良好的脫氮除磷效果，菌群結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣性分布狀態(tài)，實驗第四周溫度達到5℃的最低值，反應(yīng)器經(jīng)受極低溫環(huán)境的沖擊，脫氮除磷效果也有所降低，但是TN去除率和TP去除率仍然達到了72.35％和93.28％，菌群分析表明在經(jīng)受極低溫環(huán)境的沖擊后反應(yīng)器中優(yōu)勢菌群變得單一，但是這種

5、單一的優(yōu)勢菌群維持了系統(tǒng)的運行，在溫度回升后，反應(yīng)器中優(yōu)勢菌群得到迅速恢復(fù)，同時增強了系統(tǒng)功能。聚磷菌是生物脫氮除磷系統(tǒng)中重要的一類功能菌群，對生物除磷起決定性的作用，聚磷菌通過超量吸收超出自身正常生長所需要的正磷酸鹽，從而有效去除水體中的磷。文獻報道的聚磷菌種類有不動桿菌屬(Actinobacteria)，俊片菌屬(Lampropedia)，積磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)，紅環(huán)菌屬(Rhodocycl

6、us)等。本文報道從sLIFR反應(yīng)器中分離到4株具有厭氧釋磷，好氧吸磷典型聚磷菌特征的細菌，編號分別為PAO-12，PAO-23，PAO-44，PAO-48，其中以PAO-12菌株的吸磷功能最強，對合成污水P的最大去除率達到6.907mg/l。對四個菌株16S rDNA序列測定結(jié)果表明，PAO-12屬于微桿菌屬(Microbacterium)，PAO-23屬于芽孢桿菌屬(Bacillus)，PAO-44、PAO-48屬于冢村氏菌屬(Ts