厌氧氨氧化脱氮除碳功能菌群结构及代谢途径

作     者：常尧枫 郭萌蕾 谢军祥 谢嘉玮 陈重军 CHANG Yao-feng;GUO Meng-lei;XIE Jun-xiang;XIE Jia-wei;CHEN Chong-jun

作者机构：苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 江苏省环境科学与工程重点实验室江苏苏州215009 江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2022年第42卷第3期

页      面：1138-1145页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：江苏省自然科学基金资助项目(BK20201450) 中国博士后科学基金资助项目(2020M671400) 苏州市民生科技项目(SS202016,SS2019022) 江苏水处理技术与材料协同创新中心预研项目(XTCXSZ2019-3) 

主　　题：宏基因组 厌氧氨氧化颗粒污泥 脱氮除碳 菌群结构 代谢途径 

摘      要：为明确不同有机物浓度(50~150mg/L)和竹炭同时存在下厌氧氨氧化颗粒污泥系统的脱氮除碳功能菌群结构及代谢途径差异,采用宏基因组测序技术对其微生物分布规律和碳氮代谢基因表达进行了研究.结果表明,当COD浓度为50,150mg/L,添加竹炭显著提升了厌氧氨氧化菌(AnAOB)的相对丰度,Candidatus_Kuenenia的相对丰度分别由2.0%和2.9%增加至1.8%和4.5%.与只添加有机物的对照组相比,添加竹炭的处理组显著改变了微生物群落结构,在炭存在下异化硝酸盐还原为铵(DNRA)细菌丰度下降,反硝化菌属和碳代谢相关菌属丰度增加,说明竹炭的投加有助于维持厌氧氨氧化、反硝化和DNRA3个氮代谢途径群落结构的稳定.微生物共现网络分析表明,不同脱氮菌群的协同作用提高了总氮(TN)的去除率,竹炭可以通过Halomonas的富集提高Candidatus_Brocadia和Candidatus_Jettenia的抗逆性.通过KEGG数据库注释表明,有机物存在条件下竹炭提升了厌氧氨氧化颗粒污泥系统的碳氮代谢效能,尤其促进了糖酵解途径(EMP)与三羧酸循环(TCA cycle)的衔接.