基于宏基因组的城市污水处理厂生物脱氮污泥菌群结构分析_彭永臻

基于宏基因组的城市污水处理厂生物脱氮污泥菌群结构分析_彭永臻第45卷第1期2019年1月北京工业大学学报JOUＲNALOFBEIJINGUNIVEＲSITYOFTECHNOLOGYVol．45No．1Jan．2019基于宏基因组的城市污水处理厂生物脱氮污泥菌群结构分析彭永臻1，钱雯婷1，王琦2，李夕耀1，张琼1，吴蕾1，马斌1(1.城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心，北京100124;2.北京城市排水集团有限责任公司，北京100022)摘要:为了探求活性污泥系统中含有的复杂微生物群落对污水处理厂污水中污染物去除的重要作用，通过对IlluminaHiSeq4000平台宏基因组测序结果分析，探究了污水处理厂中生物脱氮系统中的微生物群落的多样性、功能菌种以及主要的代谢途径．在KEEG和COG数据库水平上进行生物分类和功能注释．生物检测结果表明:在门水平上的优势菌种是:变形菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门、放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门．各个菌的丰度分别占到测序细菌的53.6%、25.3%、5.86%、2.43%、1.71%、1.46%．Nitrosomonas、Nitrospira和Thauera菌是检测到的典型的AOB、NOB和反硝化菌，分别占到5.82%、2.26%、4.30%，表明该生物系统具有良好的脱氮性能．同时，对氮循环过程中的各种主要的酶进行了阐述，量化分析了硝化和反硝化过程中涉及的功能基因(amo:1966hits，hao:1000hits，narG:8204hits，napA:1828hits，nirk:1854hits，norB:2538hits，nosZ:5158hits)，同时亚硝酸盐氧化还原酶的功能基因数量为8204hits．本研究对生物脱氮系统中的菌群结构和多样性做了综合的阐述，可为优化系统中营养物的去除提供理论基础．关键词:宏基因组测序;微生物菌群结构;生物脱氮性能;菌群多样性;代谢途径中图分类号:X703文献标志码:A文章编号:0254－0037(2019)01－0095－08doi:10．11936/bjutxb2017090014收稿日期:2017-09-07基金项目:国家自然科学基金资助项目(51478013);北京市教育委员会科技计划资助项目(KM201710005001)作者简介