模拟光伏曝气SBR 除磷性能及其聚磷菌群落结构

环境科学研究第28卷DＲ5000紫外可见分光光度计(美国)进行测定．ρ(DO)和Eh采用HACHHQ40d多参数水质测定仪测定;pH采用HACHHQ30d水质测定仪测定．1.4活性污泥中磷形态分级提取采用Haas等［20］提出的方法对活性污泥中的磷形态进行分级提取，具体步骤:①测定反应器内的ρ(MLSS)和ρ(MLVSS);②取50mL混合液置于100mL离心管中，盖紧管盖，在3000rmin、5℃下离心5min，将上清液转移至100mL离心管中并编号，保留残渣;③在残渣中加入10mLNaCl溶液(0.9%)，盖紧管盖，振荡悬浮，于3000rmin、5℃下离心5min，将上清液与步骤②中离心上清液混合，保留残渣．测定上清液的ρ(TP)和ρ(SＲP)(SＲP为溶解性活性磷);④在冰浴中用冷高氯酸(0.5molL)分3次提取残渣中的磷，每次加入冷高氯酸20mL，冰浴5min，然后在3000rmin、5℃下离心5min，收集提取物，并在冰浴中保存．测定提取物中的ρ(TP)和ρ(SＲP)．w(ortho-P)(ortho-P为正磷酸盐)通过步骤③测定的ρ(SＲP)换算，w(EPS-P)(EPS-P为胞外聚合物结合磷)通过步骤③测定的ρ(TP)和ρ(SＲP)的差值换算，w(complex-P)(complex-P为胞内聚合磷，包括聚磷、核酸磷、磷脂磷及少量有机磷)通过步骤④测定的ρ(TP)和ρ(SＲP)的差值换算［20］．1.5DNA提取在反应器运行第30天、第60天和第90天的第2周期反应段末期采取活性污泥混合液，样品分别编号为d30、d60和d90.采用FastDNASPINKitforSoil试剂盒(MPBiomedicals公司，美国)提取活性污泥中的总DNA．活性污泥样品先经灭菌超纯水清洗离心(14000g，14190rmin)2遍［21］，再按照试剂盒使用说明书提取总DNA．取1μL提取物进1.5%琼脂糖凝胶电泳检测总DNA条带，剩余提取物置于－20℃冰箱备用．1.6PCＲ与克隆文库建立PAOppk1基因的PCＲ扩增，每个样品做3个平行．上游引物为ACCppk1-254F(TCACCACCGACGGCAAGAC)，下游引物为ACCppk1-1376Ｒ(ACGATCATCAGCATCTTGGC)［9，14］．PCＲ反应体系为50μL，包括10μL5×FastHiFidelityPCＲ缓冲液、1μLFastHiFidelity聚合酶(天根，中国)，上、下游引物(10pmolμL)各2μL，5μL模板DNA和30μL灭菌超纯水．PCＲ反应条件［9］:95℃预变性10min;95℃变性45s，68℃退火1min，72℃延伸2min，共25个循环;最终72℃延伸5min．PCＲ反应结束后，将3个平行样混合并取1μLPCＲ产物进1.5%琼脂糖凝胶电泳检测目的片段条带(约1100bp［16］)，剩余PCＲ产物置于－20℃冰箱备用．将混合后的PCＲ产物用磁珠纯化试剂盒(志昂生物公司，中国)纯化，纯化后的DNA与PMD18-T载体(TaKaＲa，日本)进行连接，构建重组质粒，再将连接产物进行脱盐并电转化至大肠杆菌感受态细胞(华大基因，中国)，然后将大肠杆菌细胞在加有X-gal、IPTG、氨苄抗性的LB平板上涂菌培养(37℃，16h)．通过蓝白斑筛选阳性克隆，通过PCＲ反应检验克隆是否插入正确长度的片断，最终对带有目的片段的质粒进行上机测序(华大基因，中国)．每个样品挑选30个克隆子测序构建克隆文库．1.7系统发育树构建及分析用ClusterX1.83将ppk1基因序列对齐，将对齐后的序列用Mothur软件以99%的相似度划分OTU(operationaltaxonomicunit，操作分类单元)［9］．根据各克隆文库的OTU分别计算Chao1指数和覆盖度(coverage)．采用Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数和Berger-parker指数评估物种多样性［22］．采用Gini系数［23］和Pielou指数表征微生物群落分布的均匀度．采用Past3以Mothur生成的*．rabund文件中的数据作为源数据绘制每个克隆文库的稀释性曲线(rarefactioncurve)．系统发育树构建方法为将每个OTU的代表序列与GenBank进行比对，选取有代表性且同源性较高的序列，采用MEGA5.0选取最小邻接法构建系统发育树．2结果与讨论2.1CODCr和TP去除效果由图2可见，尽管进水ρ(CODCr)波动较大，反应器对CODCr的去除效果仍然比较稳定，出水ρ(CODCr)约为40mgL，平均去除率约为85%;TP去除率在12d内从35.4%逐渐升至98.8%，此后TP去除率一直稳定在97%以上，出水ρ(TP)