厌氧氨氧化污泥驯化过程中微生物的RAPD分析

摘要

厌氧氨氧化是一种以亚硝酸盐为电子受体，以氨为电子供体的生物反应，反应产物为氮气。由于厌氧氨氧化具有不需外加碳源，污泥产率低，耗氧量少等优点，在废水脱氮处理方面有广泛的应用前景。水处理系统中的微生物种类繁多、易变异，且厌氧氨氧化细菌本身是一种难以用传统方法分离纯化的菌种，基于以上两点，本文采用了RAPD方法研究厌氧氨氧化污泥驯化过程中微生物遗传多样性的变化，并对不同反应器的微生物作了聚类分析。主要开展了两方面的工作： 1.以硝化污泥(R1)、反硝化污泥(R2)、厌氧产甲烷污泥(R3)为接种物，在完全混合连续流反应器中分别驯化培养厌氧氨氧化污泥，研究了驯化过程中各个反应器的厌氧氨氧化活性变化； 2.以三个反应器驯化各阶段的污泥中的微生物为研究对象，采用随机扩增多态性DNA(RAPD)研究各阶段微生物的遗传多样性、遗传一致度和遗传距离。 在上述研究的基础上，得出主要研究结论如下： 1.硝化污泥、反硝化污泥、厌氧产甲烷污泥均可作为接种物驯化培养出具有一定活性的厌氧氨氧化污泥，厌氧氨氧化活性的高低为：R1反应器＞R3反应器＞R2反应器。以硝化污泥为接种物的R1反应器，活性达到1664mg/g-vss·dNH4+-N。 2.RAPD方法分析表明，在污泥驯化培养过程中，三个反应器内的微生物发生了较明显的种类变化。三个反应器的多态位点百分率为：R2反应器＞R1反应器＞R3反应器。以Nei基因多样性指数和Shannon信息指数计算的驯化过程微生物遗传多样性在三个反应器内的规律为：R2反应器＞R1反应器＞R3反应器，与多态位点的规律一致。 聚类分析表明，以硝化污泥为接种物的R1反应器，以及以厌氧产甲烷污泥为接种物的R3反应器内，最终驯化所得的厌氧氨氧化富集培养物与最初的接种污泥中的微生物间的遗传一致度较高，遗传距离小，亲缘关系近；以反硝化污泥为接种物的R2反应器内，最终驯化的厌氧氨氧化富集培养物与最初的接种污泥中的微生物间的遗传一致度较低，遗传距离明显比R1、R3大，亲缘关系远。 3.活性实验和RAPD方法分析的结果表明：在厌氧氨氧化污泥驯化过程中，微生物的遗传多样性和种类发生了变化：硝化污泥中存在与厌氧氨氧化细菌亲缘关系较近的菌种，更适宜作为接种物驯化培养厌氧氨氧化细菌。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章研究方案

第三章实验结果与分析

第四章结论与建议

参考文献

原创性声明

致谢