PAO与GAO种群竞争中生态因子对关键酶的影响研究

作     者：崔恩岩 

作者单位：吉林建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王建辉

授予年度：2018年

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] 

主      题：PAO GAO 酶活性 菌群多样性 菌群差异性 

摘      要：在众多污水除磷方法当中,生物除磷经济易行,并受到了广泛的应用,生物除磷主要是由聚磷菌厌氧释磷好氧吸磷的特性实现,但是有学者指出,生物除磷体系中会产生聚糖菌,会与聚磷菌产生竞争,吸收营养,致使系统的除磷效果大大降低。距今为止,大量研究都对PAO与GAO之间竞争的影响因素进行了探讨,但是却鲜有对两种菌群相竞争涉及到的酶的研究,本文就对两者竞争中涉及到的关键酶在不同生态因子中的活性进行探讨,并且基于16S rDNA的宏基因技术对不同生态因子下系统中的菌群结构加以检测,以期对两者竞争进行更加深入的探讨。通过检测关键酶活性,对生态因子与酶活性之间的联系加以分析:调节温度、碱度、碳源、C/P、C/N以及DO这六大生态因子并不会对酸性磷酸酶活性以及碱性磷酸酶活性产生显著的影响,但是聚磷酸盐水解酶(PPX)活性会出现一定的变化。适当的增加温度,可以促进PAO生长,PPX会随之提高;调节碱度时,PPX活性会发生变化,且PPX为中性酶;调节碳源时,碳源的分子链过长,会引起PPX活性的降低;调节C/P时,适当的增加C/P,PPX活性也会随之增加;调节C/N时,适当的增加C/N,PPX活性也会随之增加;调节DO时,PPX活性并无明显的变化。通过基于16S rDNA的宏基因技术,对不同梯度生态因子下的污泥菌群多样性、主导菌群、菌群差异性加以检测:污泥的驯养时间越长,污泥中的菌群种类越单一,越容易出现优势种群;样品在门级别上,变形杆菌所占比例最大;在纲级别上,α-变形杆菌所占比例最大;改变生态因子会对菌群结构产生较大的影响,调节温度时,中温条件下的污泥菌群多样性低于高温,中温条件下,PAO占优势,高温条件下,GAO占优势;调节碱度时,低碱度条件下的污泥菌群多样性低于高碱度,碱度适中以及低碱度条件下,PAO占优势,高碱度条件下,GAO占优势;调节碳源时,使用分子链过长的碳源时,系统中污泥多样性更大,而选取这三种不同的碳源的系统中,PAO始终是优势菌种,乙酸为碳源时,GAO的生长优势略微明显;调节C/P时,低C/P条件下的污泥菌群多样性高于高C/P,PAO在三种系统中始终占有优势,但是低C/P系统中的GAO生长优势劣于高C/P;调节C/N时,低C/N条件下的污泥中群多样性要低于高C/N,PAO一直为优势菌群,GAO在高C/N条件下的生长趋势优于低C/N条件;调节DO时,低DO条件下的污泥菌群多样性要大于高DO,而在低DO系统中,PAO为优势菌,在高DO系统中,GAO为优势菌。