酸性礦山排水與垃圾滲濾液生物處理過程中的微生物群落結(jié)構(gòu)特征.pdf

1、礦山開采造成的酸性礦山廢水的任意排放造成礦區(qū)及周邊地區(qū)大面積的酸污染和重金屬污染;垃圾填埋產(chǎn)生的垃圾滲濾液因其成因復(fù)雜，含有高濃度的氨氮和有機(jī)物會(huì)對(duì)其所在地域及其周邊會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。垃圾滲濾液與酸性礦山廢水混合生物處理可以調(diào)節(jié)廢水中的高濃度硫酸鹽、均衡有機(jī)質(zhì)濃度和重金屬離子濃度。本研究中采用A2/O（厭氧-缺氧-好氧）反應(yīng)器處理酸性礦山廢水與垃圾滲液混合液，并分析反應(yīng)器中微生物群落結(jié)構(gòu)及演化特征，確定反應(yīng)器污染物去除的主要微生物種

2、群，同時(shí)結(jié)合反應(yīng)器的各理化參數(shù)變化情況，以期揭示運(yùn)行條件、進(jìn)水水質(zhì)、微生物群落及反應(yīng)器運(yùn)行效能間的關(guān)系，對(duì)酸性礦山廢水和垃圾滲濾液的混合處理有著指導(dǎo)意義。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:
　　(1)采用PCR-DGGE分析反應(yīng)器運(yùn)行各階段微生物群落結(jié)構(gòu)與多樣性變化，厭氧反應(yīng)器運(yùn)行初期，Proteobacteria門占總菌群的46％，F(xiàn)irmicutes門占總菌群的21.9％;在厭氧反應(yīng)器運(yùn)行中期，Proteobacteria門細(xì)菌占總菌群

3、的34.6％，F(xiàn)irmicutes門細(xì)菌明顯減少，只占總菌群的7.7％，Thermotoga門細(xì)菌明顯增多，占了總菌群的39％;在厭氧反應(yīng)器后期，細(xì)菌Firmicutes門和Bacteroidetes門細(xì)菌含量明顯升高，其總量達(dá)到60.4％。上述細(xì)菌在反應(yīng)器中或水解產(chǎn)酸、或降解復(fù)雜有機(jī)物。好氧和缺氧反應(yīng)器中Proteobacteria門和Bacteroidetes門為主要優(yōu)勢(shì)菌種，F(xiàn)irmicutes門在反應(yīng)階段后期成為優(yōu)勢(shì)菌種。

4、>　　(2)采用克隆文庫方法的檢測(cè)結(jié)果中，在垃圾滲濾液樣品中共檢測(cè)到15個(gè)OTU;在厭氧反應(yīng)器樣品中，檢測(cè)到了12個(gè)細(xì)菌OTU;好氧反應(yīng)器中檢測(cè)到了8個(gè)細(xì)菌OTU;缺氧反應(yīng)器共檢測(cè)到6個(gè)細(xì)菌OTU。Proteobacteria門、Firmicutes門和Bacteroidetes門為主要優(yōu)勢(shì)菌種。
　　(3)在四個(gè)樣品高通量測(cè)序結(jié)果中Proteobacteria門、Firmicutes門和Bacteroidetes門為優(yōu)勢(shì)菌種，它

5、們?cè)趨捬跸徒到鈴?fù)雜有機(jī)物等過程中發(fā)揮著重要作用;厭氧反應(yīng)器樣品檢測(cè)到Planctomycetes門細(xì)菌，因此厭氧反應(yīng)器中應(yīng)存在厭氧氨氧化過程。
　　(4)高通量測(cè)序相比于其他兩種方法靈敏度較高。高通量測(cè)序能夠較為全面和準(zhǔn)確的反映反應(yīng)體系中的微生物群落結(jié)構(gòu)，而PCR-DGGE和克隆文庫僅能夠反映有限的優(yōu)勢(shì)微生物類群，高通量測(cè)序的檢測(cè)靈敏度約為PCR-DGGE和克隆文庫3-4倍，PCR-DGGE和克隆文庫嚴(yán)重低估了各樣品中的微生物