污水处理厂活性污泥细菌群落结构特征

污水处理厂活性污泥细菌群落结构特征

2021-08-03 17:44:48 0

  活性污泥是微生物群体依附可以实现生存与繁殖的有机物以及无机物的总称,主要包括细菌、真菌、病毒、原生动物和后生动物等。其中细菌是活性污泥的重要组成部分,占到活性污泥的90%以上,能够在降解水中的有机污染物和有毒有害物质方面均发挥着重要作用。通过生物的方式进行污水处理主要就是通过细菌发挥作用的,通过探究生物净化之后的活性污泥细菌群落结构则可以充分的了解水体净化的具体效果。通过分析城镇污水处理厂活性污泥细菌群落结构特征,可以有效的了解水体净化处理效果与水平状态。

  一、资料与方法

  1.1 工艺手段

  某工业污水处理厂主要利用UASB+好氧池+基础氧化池的二级生化处理技术进行处理。分析历年数据信息水质符合一级标准。

  1.2 实验对象提取通过正常处理之后的活性污泥样品2L,将样品放在冰上进行密封处理,进行离心处理至50mL离心管,在-20℃环境中根据规范要求进行样品保存。

  1.3 取样检测方式

  通过冷冻干燥剂进行样品冻干处理,提取样品0.25g,通过DNA提取试剂盒进行处理,分析样品DNA。通过1%的琼脂糖凝胶电泳检测并且提取DNA样品,在-20℃环境中保存。通过细菌通用引物进行样品的PCR扩增反应,对样品中的荧光标记。根据流程进行基因组的DNA提取,保障样本水分充足,补充50μL的水分。假设PCR反应条件为在95℃之下保持3min,94℃温度之下保持3s,54℃温度之下保持3s,在72℃温度之下保持1min。分写循环30次,在72℃温度之下保持7min。通过处理获得PCR扩增产物,将获得的扩增产物通过2%琼脂糖凝胶进行电泳检测。

  1.4 生物信息学检测

  (1)进行数据采集。要除去在序列末端的后引物以及接头的序列、多碱基N以及polyA/T尾巴等相关物质。

  (2)排序。将获得序列进行标签序列以及前引物序列处理。

  (3)排序处理。舍弃小于短于200bp的序列以及糊碱基数大于0的序列,要忽略序列平均质量不足25的序列。

  (4)数据提取。提取非重复序列,对比分析数据库中的核糖体序列数据,在进行去杂处理之后生产分类操作单元。

  (5)数据占比分析。应用Mothur软件对比分析全部序列,确定最相近的可信度高于80%的种属信息。

  (6)数据种属分析完成。对低于97%相似水平的OTU的序列进行处理,通过一致性分析确定不同序列数据的具体种属信息。

  二、城镇污水处理厂活性污泥细菌群落结构特征

  2.1 生物多样性定性数据统计

  在生物多样性定性数据统计研究中,通过将统计结果与数据库MICA3与PAT数据信息对比获得的群落性质分类信息,了解到在此次统计中共获得微生物435种。其中门分布比例数据统计中变形菌门为整体的31.11%,拟杆菌门占比为26.13%,绿弯菌门为整体的17.33%,厚壁菌门占比为12.34%,互养菌门占比为7.37%,螺旋体门为整体的3.11%,浮霉菌门占比为2.61%。

  2.2 城镇污水处理厂活性污泥细菌群落结构特征

  通过对生物多样性定性数据统计研究,可以确定不同分类水平上中污水处理厂活性污泥样品中的细菌菌落群结构的聚类分析因为生物信息量少,基于门、纲的分类水平上来说其正常与不正常运行状态之下的菌落结构类似。而通过分析目的分类水平其正常运行的活性污泥样品有着更为类型的菌群结构,其与不正常状态之下的活性污泥细菌菌落结构不同,基于科和属的分类分析,因为存在大量的生物信息,在正常运行状态之下的污水处理厂中的细菌菌群结构之间也存在较大的差别性。

  基于目的分类水平上来说,在不正常运行状态中的污水处理厂中缺乏核心功能菌群,导致其细菌菌群结构与正常运行状态之下的处理厂中菌群结构存在一定差异性。同时,达标与不达标的污水处理中虽然存在类似的物种多样性以及均匀度指数,但是核心功能菌群结构还是存在一定的差异。基于目的水平分析,相对于正常状态之下的核心功能菌群来说,出水不达标污水处理厂则缺少部分功能细菌,这些细胞在有有机物以及脱氮中具有重要的作用。

  三、结语

  分析城镇污水处理厂活性污泥细菌群落结构特征,可以了解其主要构成以及核心菌群。通过分析工业污水厂的具体丰度、多样性可以确定UASB可以有效的处理多样性的菌群,其具有良好的净化作用。通过分析综合细菌群落结构特征可以确定在工业生产中通过稀H2SO4调节进水的pH,可以有效的测去除在工业废水中的氨氮元素。(来源:新疆大学资源与环境科学学院)

声明:素材来源于网络如有侵权联系删除。


电话咨询
产品中心
工程案例
QQ客服