低温厌氧氨氧化生物滤池细菌群落沿层分布规律

第44卷第2期2013年2月中南大学学报(自然科学版)JournalofCentralSouthUniversity(ScienceandTechnology)Vo1．44No．2Feb．20l3低温厌氧氨氧化生物滤池细菌群落沿层分布规律曾涛涛，李冬，刘涛，邱文新，蔡言安，许达，张杰，(1．哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，黑龙江哈尔滨，150090；2．_r-A@水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室，北京，100124)摘要：通过扫描电镜(SEM)、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)~I]克隆测序等方法，对低温(14．9～16．2℃)稳定运行的上流式厌氧氨氧化(ANAMMOX)生物滤池~(140～190cm)、q~(60～140m)、下(10～60cm)3部分细菌群落分布进行研究。研究结果表明：大部分氨氮、亚氮在反应器中部呈比例地去除，总氮去除负荷达2．4k(In·d)；类似ANAMMOX菌的球形细菌主要分布在反应器中部；生物滤柱上部细菌多样性最高，中部其次，下层细菌多样性最低，细菌群落结构沿层变化是适应生物滤柱沿层氮素变化的结果；生物滤柱不同滤层分布着同一种厌氧氨氧化菌(ANAMMOX)与好氧氨氧化菌(AOB)，克隆测序鉴定ANAMMOX菌为CandidatusKueneniastuttgartiensis，AOB为Nitrosomonassp．ENI-11；AOB的存在能够消耗进水中的微量溶解氧，为反应器创造厌氧环境，有利于生物滤柱中部富集较多的ANAMMOX菌。关键词：厌氧氨氧化；生物滤池；细菌群落中图分类号：X172文献标志码：A文章编号：1672—7207(2013)02—0847—07BacterialcommunitydistributionofanaerobicammoniumoxidationbiofilteratlowtemperatureZENGTaotao，LIDong，LIUTao，QrUWenxin，CAIYanan，XUDa2，ZHANGJie，(1．StateKeyLaboratoryofUrbanWaterResourceandEnvironment，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China；2．KeyLaboratoryofBeijingforWaterQualityScienceandWaterEnvironmentRecoveryEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)Abstract：Techniquesofscanningelectronmicroscopy(SEM)，denaturinggradientgelelectrophoresis(DGGE)，cloningandsequencingwereutilizedtogethertostudybacterialcommunitydistributionofupper(140—190cm)，middle(60-140cm)andlower(10—60cm)partsofanup-flowanaerobicammoniumoxidation(ANAMMOX)biofilter，whichwasrunstablyatlowtemperature(14．9—16．2℃1．Theresultsshowthatalargeproportionofammoniaandnitriteproportionaldisappearsinthemiddlepartofbiofilterandahightotalnitrogenremovalrateof2．4kg／(m~．d、isobtained．Thesphericalbacteria，whichiSsimilartoANAMMOXbacteria。predominatesinthemiddlepartofbiofilter．ThereiSthehighestbacterialdiversityintheupperpartofbiofilter，followedbymiddlepartandminimumbacterialdiversityinlowerpart．Bacterialcommunitystructuresvariedindifferentpartsofbiofilterduetonitrogendistinctionalongbiofilterlayer．ThereiSonlyonetypeofANAMMOXbacteriumandAOBpresentedindifferentpartsofbiofilter．whichareidenti