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MABR微生物群落结构的研究

张宏玉  
【摘要】:本研究结合无泡曝气膜生物反应器处理生活污水的工艺,利用先进的分子生物学检测手段,如实时荧光定量PCR、454焦磷酸测序技术以及电泳技术等对微生物的种类和数量进行分析。以期获得在一个完整的操作周期内,微生物群落的动态变化规律以及外界条件的改变对微生物种类及数量的影响,从根本上寻找影响处理效果的因素。这对系统的优化运行,提高无泡曝气膜生物反应器的处理效果都具有重要的理论意义,为MABR的商业推广奠定坚实的基础。具体研究成果如下: (1) MABR污水处理系统在不同阶段、不同操作条件下的生物多样性值均在5.0上下波动,说明MABR系统具有较高的生物多样性。这说明微生物系统对外界操作条件的改变具有良好的适应性,从而保证了MABR系统对于污染物质,如COD、氨氮、硝酸根、亚硝酸根等具有良好地处理效果。 (2)在MABR的不同阶段,既有相同的微生物种属,也有各自特异的微生物种属,各自特异的种属是由于外界条件的变化逐渐演变而来的。在不同阶段,既存在一直占据优势地位的种属,也有经过条件的变化逐渐丧失优势地位为逐渐消亡的种属,也有一些经过长期的演变而成为优势种属的次级种群。 (3) MABR污水处理系统中,总细菌的拷贝数一直保持在107以上,使得MABR对于COD具有良好的去除效果。NirS对于外界条件的变化,经历了一个先减少后增大的过程,拷贝数保持在106以上。AOB对于外界条件的变化,反应较为剧烈,条件的改变会显著影响AOB拷贝数的变化,变化范围为104-106之间。微生物拷贝数的变化会直接影响到污染物质的处理效果,这与我们宏观监测的处理效果相一致。


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