含抗生素生产废水的城市污水处理厂各级工艺微生物群落特征研究

摘要

本研究的目的是解析含有抗生素生产废水的城市污水处理厂各级工艺中微生物群落结构特征。该污水处理厂由水解酸化池、四级接触氧化池和氧化沟组成。各种抗生素主要在厌氧的水解酸化池和一级接触氧化池中被消减,COD和氨氮分别在接触氧化池和氧化沟中被去除。利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对污水处理厂各级处理工艺中污泥的微生物群落结构的变化进行调查研究。结果显示细菌群落的多样性在各级处理工艺中随着抗生素浓度的降低而逐渐增加(香农指数逐渐从2.97增加到3.77)。对在各级工艺DGGE图中亮度逐渐减弱的条带进行切胶测序,发现Desulfcapsa thiozymogenes、UnculturedDesuforhopalus sp.、Desulfobacterium aniline和Syntrophaceae bacterium等硫酸还原菌可能对抗生素尤其是污水中含量最高的硫酸链霉素具有较强的耐受能力。DGGE结果显示古菌群落在工艺沿程中的组成并没有明显变化,说明古菌在厌氧和好氧体系都广泛存在。测序结果表明大部分为产甲烷古菌,这些古菌可能对于抗生素的去除起到一定的作用。与细菌和古菌相比,DGGE结果表明真核群落以及酵母群落在污水处理各级工艺流程中的变化较大,表明真核生物对污水水质和处理工艺的变化更敏感。接触氧化池与氧化沟中细菌群落和真核生物群落的较大差异可能导致了其具有不同处理效果。