不同区域污水处理厂活性污泥中微生物菌落结构分析

结合纯种分离纯化和变性梯度凝胶电泳法（DGGE）分析了中国不同区域污水处理厂的曝气池中活性污泥的微生物群落结构及差异性。其中,可培养微生物经纯化后对16s rDNA片段进行PCR扩增并测序,在Blast中分析后构建系统发育树。分离培养得到的89种细菌大部分属于β-变形菌门（Bataproteobacteria）、γ-变形菌门（Gamaproteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）。DGGE分析表明所有活性污泥样品中的菌种丰富度都很高,不同的样品中存在很多相同的条带,是属于所有活性污泥中共有的优势菌群,说明不同的活性污泥系统具有高度的生物相似性;每个地区的样品中也都含有自己的特异条带。并且同一地区活性污泥的相似性大于不同地区活性污泥的相似性,主要与各地区不同的自然经济环境和人们的生活习惯相关。     

硫酸新霉素废水活性污泥的微生物群落结构解析

对硫酸新霉素废水处理中的好氧、厌氧活性污泥进行16S V3-V4扩增区域的微生物分类测序,采用宏基因组技术解析活性污泥的微生物群落结构。结果表明,从门水平而言,好氧活性污泥中的微生物主要为相对丰度为34.3%的变形菌门和相对丰度为11.5%的拟杆菌门,厌氧活性污泥中的微生物主要为相对丰度为42.7%的厚壁菌门、相对丰度为15.5%的拟杆菌门和相对丰度为10.7%的变形菌门;从属水平而言,好氧活性污泥中高丰度菌属的排序为:Parcubacteria_genera_incertae_sedis硝化螺菌属(Nitrospira,大致与Aquihabitans相当),厌氧活性污泥中高丰度菌属的排序为:芽孢八叠球菌属(Sporosarcina)甲烷丝菌属(Methanothrix)泰氏菌属(Tissierella)嗜碱菌属(Alkaliphilus)副球菌属(Paracoccus)Pusillimonas(大致与Petrimonas相当)Pelolinea;通过PICRUST功能预测分析,推测好氧活性污泥中高丰度微生物的主要功能为硝化作用,厌氧活性污泥中高丰度微生物的主要功能为产甲烷;通过比较分析2种活性污泥微生物群落的主要差异物种,发现好氧活性污泥中高丰度变形菌门可能存在3种变形菌属,分别为α-变形菌、丙型变形菌、β-变形菌,厌氧活性污泥中高丰度厚壁菌门可能存在2种厚壁菌属,分别是芽孢杆菌、梭菌。该研究为活性污泥A/O法处理硫酸新霉素废水奠定了基础。     

A/O复合生物膜工艺处理石油炼化废水的实验研究

对比研究了A/O和A/O复合生物膜工艺处理石油炼化废水的效能,并对其微生物群落结构进行了分析。结果表明,A/O复合生物膜工艺对废水中COD、NH4+-N和TN的去除率分别为99%、95.5%和94.5%,高于A/O工艺的95%、80%和79%。投加填料提高了污泥VSS/TSS值和SVI值,同时促进了系统石油降解菌(缺氧池:Xanthomonas、Clostridium、Anaerolinea和Alcaligenes;好氧池:Clostridium、Pseudomonas和Comamonas)和硝化反硝化菌(缺氧池:Enterobacter、Zoogloea和Hyphomicrobium;好氧池:Nitrospira、Pseudomonas和Burkholderia)的富集。     

基于A2O-MBR工艺的耐盐活性污泥微生物群落研究

基于厌氧/缺氧/好氧-生物反应器（A2O-MBR）工艺装置,逐步提高进水中的总溶解性固体（TDS）进行耐盐活性污泥的驯化,考察驯化过程中TDS对化学需氧量（COD）、氨氮（NH4+-N）、总氮（TN）处理效果的影响。通过高通量测序技术分析膜池活性污泥耐盐驯化过程中微生物群落结构的变化。结果表明,随着TDS的增加,活性污...     

不同四环素废水处理系统中的抗生素抗性基因研究

通过序批式反应器(SBR)和移动床生物膜反应器(MBBR)两种类型反应器的运行比较了活性污泥和生物膜工艺对不同浓度四环素废水中污染物的去除效果,发现在相同生物量条件下生物膜系统对总氮和四环素的去除效果优于活性污泥系统。基于高通量测序的宏基因组学分析结果表明,活性污泥和生物膜中抗生素抗性基因(ARGs)种类和丰度的差异可能是导致污染物去除效果不同的主要原因。进一步对活性污泥和生物膜中微生物群落结构及其与ARGs的相关性进行分析,证实了微生物群落结构与ARGs组成显著相关,是造成活性污泥和生物膜中ARGs差异的主要原因,进而影响了两种工艺对四环素废水中污染物的去除。     

嗜酸性细菌浸出废旧线路板过程中微生物群落的聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳分析

以富集的嗜酸性细菌为接种物,进行废旧线路板的生物浸出实验,同时收集浸出不同时间的微生物样品,利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳技术分析了浸出过程中微生物群落结构的变化. 结果表明,嗜酸性细菌能在48 h内浸出废旧线路板中96.36%的铜. 从变性梯度凝胶上挑选的明亮条带分析结果显示,Z1~Z7七个条带序列与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的序列同源性均在99%以上,即均为Acidithiobacillus ferrooxidans. 浸出0, 5, 24和60 h的样品中Z1~Z7的组成比例变化不大,其中Z3相对丰度一直最高,分别为72.70%, 82.90%, 79.00%和85.80%. 浸出过程中微生物群落结构演变较平缓,始终为Acidithiobacillus ferrooxidans菌群,菌株Z3是整个浸出过程中的优势菌种.     

两种MBR工艺处理含抗生素污水效果及反应器内微生物群落结构

采用活性污泥缺氧一好氧膜生物反应器（A／O—MBR）和固定化缺氧一好氧膜生物反应器（I—A／O—MBR）I艺处理。含抗生素污水,考察了不同污泥龄（SRT）和水力停留时间（HRT）对两种工艺处理含抗生素污水性能的影响以及反应器内微生物种群结构的变化情况。试验结果表明：在较长的SRT条件下,A／O—MBR的运行受HRT的影响较小,在较长SRT时,对COD、NH4^＋-N和六种典型抗生素的去除率可分别达到96．4％、96．9％和84．4％以上;当SRT减小到3d时,对COD、NH4^＋-N和六种典型抗生素的去除率有明显下降。I-A／O—MBR受HRT变化的影响较大,在HRT较低时,污染物的去除效果不佳。SRT和HRT分别对两种工艺中的微生物种群结构具有明显影响,随着SRT和HRT的降低,系统内优势种群种类减少,类似Enterobactersp．具有抗生素抗药性的微生物在含抗生素污水的处理过程中发挥了重要作用。SRT降低促使A／O—MBR系统内总细菌数量明显下降,抗生素抗性基因的占比增加,而HRT的降低则使总细菌数量略微升高;I-A／O—MBR反应系统内总细菌和抗生素抗性基因的数量受HRT变化影响较小,固定化颗粒内由于固定化材料的保护作用使总细菌和抗生素抗性基因数量保持稳定。但在较低的HRT条件下,微生物与污水中污染物接触时间短是导致I-A／O—MBR处理效果下降的主要原因。     

PCR-DGGE技术在城市污水化学生物絮凝处理中的特点

通过PCR-DGGE等分子生物学技术可以不经过常规培养直接从活性污泥和生物膜样品中提取DNA，对16Sr DNA V3区进行PCR扩增，结合DGGE(变性梯度凝胶电泳)从而分析活性污泥与生物膜中微生物种群结构。研究证实：活性污泥培养前后微生物种群结构发生很大的改变。同时对2种污水处理工艺中微生物种群结构进行了对比研究，对同一反应器不同位置微生物分布以及不同工况下的微生物种群结构进行了初步探讨。     

水量冲击对AAO系统中微生物群落结构的影响

为进一步明确AAO系统抗水量冲击能力,文中通过AAO中试试验对比了1.5倍水量冲击前后AAO系统出水水质变化,并采用高通量测序技术对水量冲击前后好氧区活性污泥的微生物群落结构进行分析.在1.5倍水量冲击期间,出水CODCr变化较小,出水氨氮和TN明显上升,出水TP呈先升高后下降趋势.水量冲击后,微生物物种总数下降、群落多样性下降、微生物群落结构发生变化,其中,拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度变化最为明显,相比水量冲击前降低了18.15％,变形菌门(Proteobacteria)和绿菌门(Chlorobi)的相对丰度上升了10.80％、10.64％.对比水量冲击前后污泥中主要脱氮除磷功能菌属分布特征,发现系统中的氨氮氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)、亚硝酸氮氧化细菌(nitrite oxidizing bacteria,NOB)和大部分具有反硝化功能的菌属受水量冲击影响,相对丰度下降,导致出水氨氮和TN上升,而系统中的聚磷菌的Candidatus accu-mulibacter相对丰度明显上升,生物除磷效果提升.     

微生物驱后油藏性质变化及菌落结构分析

通过研究油田微生物驱后油水两相理化性质,发现注入营养剂后采出液水相黏度升高50%以上,油相黏度降低54%,油水两相界面张力降低了24%。通过比较两种细胞破碎方法提取的采出水中细菌总DNA质量,确定使用以超声波细胞破碎法所提取的水样总DNA扩增细菌16SrDNA高可变区V9区,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)法根据DNA片段裂解性质分析不同时期采出水菌群变化。通过对优势条带序列的分析及在GenBank中的比对,发现现场营养剂激活后菌群构成起向简单化,激活后微生物采油常用功能菌假单胞菌属和梭菌为优势菌。说明通过现场营养剂的注入,定向激活了有益功能菌,改善了油藏油水流度比,这些都是油田现场采收率提高的原因。