污泥厌氧消化功能微生物群落结构的研究进展

化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2020年第39卷第1期开放科学（资源服务）标识码（OSID）：污泥厌氧消化功能微生物群落结构的研究进展唐涛涛1，李江1，2，杨钊1，向福亮1，王跃虎1，李彦澄1（1贵州大学资源与环境工程学院，贵州贵阳550025；2贵州大学环境工程规划设计研究所，贵州贵阳550025）摘要：污泥厌氧消化处理技术因其具有无害化、资源化和稳定化的特征备受关注。污泥厌氧消化涉及水解发酵、产氢产乙酸和产甲烷多种微生物，并发挥不同的功能。本文介绍了污泥厌氧消化体系中常见的细菌（门水平）和古菌（属水平）群落，如拟杆菌门（Bacteroidetes）、变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、螺旋体门（Spirochaetes）（细菌）和甲烷杆菌属（Methanobacterium）、甲烷八叠球菌属（Methanosarcina）、甲烷短杆菌属（Methanobrevibacter）、鬃毛甲烷菌属（Methanosaeta）（古菌）等。同时也综述了影响厌氧体系中的微生物群落结构的因素，如pH、营养物质、温度、氨氮（NH4+-N）及有毒有害物质等。最后展望了稳定同位素标记、宏基因组学和蛋白质组学等分子生物技术在探查微生物功能方面的应用前景，为进一步分析厌氧体系中未识别的功能微生物提供技术支撑。关键词：厌氧消化；功能微生物；细菌；古菌中图分类号：Q938文献标志码：A文章编号：1000-6613（2020）01-0320-09ResearchprogressinonmicrobialcommunitystructureofanaerobicdigestionofsludgeTANGTaotao1，LIJiang1，2，YANGZhao1，XIANGFuliang1，WANGYuehu1，LIYancheng1(1CollegeofResourcesandEnvironmentalEngineering,GuizhouUniversity,Guiyang550025,Guizhou,China;2InstituteofEnvironmentalEngineertingPlaningandDesigning,GuizhouUniversity,Guiyang550025,Guizhou,China)Abstract:Sludgeanaerobicdigestiontechnologyhasattractedmuchattentionduetoitscharacteristicsofharmlessness,resourceutilizationandstabilization.Sludgeanaerobicdigestioninvolvesvariousprocessessuchashydrolysisfermentation,hydrogenproduction,aceticacidproductionandmethanogenesis,andexertsdifferentfunctions.Weintroducedthebacteria(phylumlevel)andarchaea(genuslevel)communitiescommonlyfoundinsludgeanaerobicdigestionsystems,suchasBacteroidetes,Proteobacteria,Firmicutes,Chloroflexi,Spirochaetes(bacteria)andMethanobacterium,Methanosarcina,Methanobrevibacter,Methanosaeta(archaea)andsooninthispaper.FactorsaffectingmicrobialcommunitystructureinanaerobicsystemssuchaspH,nutrients,temperature,ammonianitrogenandtoxicandhazardoussubstancesarealsoreviewed.Finally,applicationofmolecularbiotechnologysuchasstableisotopelabeling,metagenomicsandproteomicsinexploringmicrobialfunctionsareprospected.Aimofthispaperistoprovidetechnicalsupportforfurtheranalysisofunidentifiedfunctional第1期唐涛涛