单级自养脱氮系统中厌氧氨氧化菌的分子生物学鉴定

单级自养脱氮系统中厌氧氨氧化菌的分子生物学鉴定书中国生物工程杂志ＣｈｉｎａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，３０（６）：６０?６４单级自养脱氮系统中厌氧氨氧化菌的分子生物学鉴定黄俊丽１邹寒艳１王贵学１方芳２郭劲松２（１重庆大学生物工程学院重庆４０００３０）（２重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆４０００３０）摘要对具有厌氧氨氧化作用的细菌进行更深入的分析有助于了解该菌在生物脱氮过程的应用。对稳定运行、氨氮转化率及总氮去除率分别达到９０％及８０％左右的单级自养脱氮系统的底部取活性污泥，采用分子生物学方法提取活性污泥细菌总ＤＮＡ，利用特异引物Ｐｌａ４６ｒｃ／Ａｍｘ８２０对单级自养脱氮系统中的厌氧氨氧化菌１６ＳｒＤＮＡ基因进行ＰＣＲ扩增。扩增产物经克隆、测序及ＢＬＡＳＴ分析，结果表明该单级自养脱氮系统中存在的厌氧氨氧化菌与ＣａｎｄｉｄａｔｕｓＫｕｅｎｅｎｉａｓｔｕｔｔｇａｒｔｉｅｎｓｉｓ和ＣａｎｄｉｄａｔｕｓＢｒｏｃａｄｉａａｎａｍｍｏｘｉｄａｎｓ的１６ＳｒＤＮＡ序列同源性达９９％，进化分析证明与ＣａｎｄｉｄａｔｕｓＫｕｅｎｅｎｉａｓｔｕｔｔｇａｒｔｉｅｎｓｉｓ进化上较为接近。关键词单级自养脱氮系统厌氧氨氧化菌鉴定１６ＳｒＤＮＡ中图分类号Ｑ９３－３３１收稿日期：２００９１２３０修回日期：２０１００３１５国家自然科学基金资助项目（５０６０８０７１）电子信箱：ｈｕａｎｇ＿ｊｕｎｌｉ＠１２６．ｃｏｍ氮素是引起水体富营养化的主要因素之一，氮污染物一直是污水处理和水污染控制的焦点问题，各种生物脱氮新工艺的开发也成为环境科学与工程领域的研究热点。与传统的硝化、反硝化脱氮过程相比，单级自养脱氮系统是在同一反应器中完成氨氮的硝化和反硝化的新型脱氮工艺之一［１］。由于该系统在运行过程中无需外加碳源，从而有效克服了传统硝化反硝化工艺需以有机电子供体支持反硝化的问题，可节省１００％的碳源和６２．５％的耗氧量［２］。因此，单级自养脱氮工艺将为废水脱氮提供一种经济有效的处理手段。目前单级自养脱氮系统的脱氮机理尚不清楚。一般认为，单级自养脱氮工艺可通过亚硝化和厌氧氨氧化的工艺组合方式实现［３］，即由亚硝化细菌和厌氧氨氧化细菌共同作用完成氨氮的转化［１，４］。首先，由亚硝化菌将部分ＮＨ４＋氧化为ＮＯ２，然后，厌氧氨氧化细菌利用ＮＨ４＋或ＮＨ２ＯＨ作为电子供体将ＮＯ３