多重耐药菌E.coli K12(RP4)对颗粒污泥生物处理系统氨氧化细菌的影响

摘要

目的研究多重耐药菌对颗粒污泥生物处理系统硝化过程中氨氧化细菌的影响,为降低耐药基因对生物处理系统的风险提供理论依据。方法向正常运行的颗粒污泥序批式反应器(GSBR)中投加携带多重耐药质粒RP4的E.coli K12(RP4),监测GSBR氨氮去除效率,利用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和实时荧光定量PCR技术对不同粒径颗粒污泥中氨氧化细菌的菌群结构和丰度进行分析比较,以探讨多重耐药菌对氨氧化细菌的影响。结果接种E.coli K12(RP4)后,GSBR氨氮去除率从94.7%降低至32.8%,恢复12 d后,去除率达95%以上。颗粒污泥中,粒径越大,氨氧化细菌菌群结构越稳定。在各粒径污泥中,亚硝化单孢菌均占据优势地位,是降解氨氮的主要菌群。反应初期,氨氧化细菌的丰度并未因E.coli K12(RP4)的投加而发生较大变化,直至运行后期絮状污泥和小粒径颗粒污泥新生氨氧化细菌丰度呈现明显上升趋势,其与氨氮去除效果恢复呈现相关性。结论耐药菌E.coli K12(RP4)影响了氨氧化细菌的代谢活性,从而导致污水生物处理系统硝化效果下降。