亞硝酸鹽型厭氧甲烷氧化過程強化新視角:排泥及其微生物機制研究
摘要：亞硝酸鹽型厭氧甲烷氧化(Nitrite-dependent anaerobic methane oxidation, n-DAMO)是微生物在厭氧條件下利用甲烷還原亞硝酸鹽的過程.本研究通過排泥的策略對n-DAMO過程進行強化,并比較分析了反應(yīng)器中微生物的群落結(jié)構(gòu)及功能微生物數(shù)量.結(jié)果發(fā)現(xiàn),與對照組相比,排泥后實驗組反應(yīng)器的脫氮速率從17.00 mg·L^-1·d^-1提高到73.10 mg·L^-1·d^-1.排泥后反應(yīng)器中n-DAMO細菌的相對豐度從38.3%上升到67.7%,功能微生物的基因拷貝數(shù)由1.404×10^8 copies·g^-1增長到4.854×10^8 copies·g^-1,污泥比活性提高了2.95倍.與之相反,初始反應(yīng)器中其余優(yōu)勢微生物UnclassifiedGCA004、UnclassifiedRhodocyclaceae、UnclassifiedFimbriimonadaceae與Methylosinu相對豐度分別下降為原來的27.66%、32.65%、4.35%、20.27%.結(jié)果表明,排泥可以有效地強化n-DAMO過程,同時促進功能微生物的生長,主要原因在于排泥排出了非目標(biāo)微生物,使得目標(biāo)微生物大量生長.本研究為強化n-DAMO過程及加快n-DAMO微生物的富集提供了一條新思路,并為進一步推動n-DAMO過程的工程應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ).
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