不同环境因素对厌氧甲烷氧化型自养反硝化系统脱氮性能的影响及其微生物群落分析

作者：张衡; 王婧; 王斌; 胡晓玲; 郭文彬; 谢怡; 王弘宇^*

来源：环境工程学报, 2021, 15(11): 3707-3717.

• 厌氧甲烷氧化
• 反硝化
• pH值
• 高通量测序

采用序批实验研究了不同环境因素(甲烷供应、初始硝氮浓度和pH值)对厌氧甲烷氧化型反硝化系统脱氮性能的影响,并采用高通量测序对不同pH下反应器内微生物群落结构进行了分析。结果表明:当甲烷供给充足时,系统反硝化效果明显;随着初始硝氮浓度的升高,系统平均脱氮率呈现先升高后下降的趋势,表明适当增大硝氮质量浓度(<30 mg·L-1)可提高反硝化速率;在不同pH下(pH=6～9)系统均表现出较强的脱氮能力,在中性和弱碱性条件下的脱氮速率最高。基于高通量测序结果表明:pH为7和8时微生物丰度最高,多样性及均匀度适中;随着pH的升高,微生物多样性和均匀度也越高,说明碱性环境可以提高微生物的多样性和均匀度;不同pH下,Gammaproteobacteria, Deltaproteobacteria, Bacterodia, Ignavibacteria和Anaerolineae为优势菌纲;pH为8时,常见的甲烷氧化菌Methylocystis大量富集;pH为6时,甲烷氧化菌Methylotenera和Methylophilaceae得到富集;环境pH对微生物种群结构具有选择作用,不同pH环境中优势微生物亦不同。本研究可为厌氧甲烷氧化型自养反硝化系统的条件优化和性能提升提供参考。

• 单位
  建筑工程学院; 武汉大学