貧營(yíng)養(yǎng)條件下微生物代謝產(chǎn)物和生物多樣性的研究.pdf

1、在膜生物反應(yīng)器中，隨著污泥停留時(shí)間的延長(zhǎng)，反應(yīng)器中的活性污泥微生物會(huì)處于一種營(yíng)養(yǎng)相對(duì)貧乏的環(huán)境。當(dāng)貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境長(zhǎng)期存在時(shí)，微生物在內(nèi)源呼吸作用下會(huì)不斷自我消耗，釋放大量的溶解性微生物產(chǎn)物(SMP)，并且胞外聚合物(EPS)向SMP的轉(zhuǎn)化加快，導(dǎo)致反應(yīng)器中SMP濃度急劇增加，從而加劇膜污染，抑制污泥微生物活性，直接影響工藝的出水水質(zhì)和處理效率。
　　 本課題在以往研究的基礎(chǔ)上，主要探討在貧營(yíng)養(yǎng)條件下微生物代謝產(chǎn)物的產(chǎn)出和降解行為，以

2、及由此引起的污泥混合液特性的變化。并采用分子生物學(xué)技術(shù)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel eleetrophoresis，PCR-DGGE)對(duì)污泥微生物群落的演替展開(kāi)研究。結(jié)合對(duì)總細(xì)菌的多樣性分析、相似性分析和族群歸屬分析等探索微生物代謝產(chǎn)物、污泥混合液特性和生物多樣性三者之間的協(xié)同變化關(guān)系。
　　 通過(guò)對(duì)取自CAS和MBR兩種典型

3、污水處理工藝的活性污泥分別進(jìn)行貧營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)MBR污泥對(duì)于貧營(yíng)養(yǎng)極端環(huán)境的適應(yīng)能力要強(qiáng)于CAS污泥。微生物能夠通過(guò)降解EPS和產(chǎn)出SMP來(lái)獲取碳源，并且EPS和SMP之間存在一定的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。CAS污泥的初始污泥活性要遠(yuǎn)高于MBR污泥，但在內(nèi)源呼吸和毒性物質(zhì)的抑制作用下，污泥活性會(huì)迅速喪失。EPS和SMP對(duì)污泥沉降性，表面相對(duì)疏水性和污泥活性等具有重要的影響，并且隨著EPS、SMP在組成和性質(zhì)上的不同而各有所重。
　　

4、兩種活性污泥的DGGE指紋圖譜顯示，MBR污泥中微生物種群非常豐富，而CAS污泥則略顯單一。在貧營(yíng)養(yǎng)條件下，兩種污泥的微生物種群演替過(guò)程非常明顯，微生物種群間的相似性變化較大?？偧?xì)菌Shannon多樣性指數(shù)、Pielou均勻性指數(shù)、Patrick豐富度指數(shù)和戴斯系數(shù)能很好的反映微生物種群結(jié)構(gòu)的演替過(guò)程。污泥微生物種群結(jié)構(gòu)和多樣性從根本上決定著微生物代謝產(chǎn)物和污泥混合液特性的變化，它們之間的變化具有高度的協(xié)同性和一致性。
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