印染废水接触氧化池中悬浮污泥和生物膜的微生物群落比较
摘要：为了揭示接触氧化池中悬浮污泥和生物膜菌群群落结构的异同，提取基因组DNA，采用PCR扩增与454高通量测序技术对两者菌群测序并进行了操作单元（OTU）聚类分析、多样性分析和分类学分析。
结果表明，悬浮污泥和生物膜菌群的高通量测序分析分别得到优化序列8256条和10592条，测序覆盖深度都在80%左右，经过97%相似度归并后分别得到570个OTUs和694个OTUs，菌群多样性分析显示悬浮污泥内菌群的丰度和多样性都低于生物膜，悬浮污泥有356个属的细菌构成，而生物膜内则有387个，都归属于21个门。悬浮污泥和生物膜内不仅存在共有菌种，也含有各自的特定菌种，说明不同的微环境使其有了相对应的优势群落。通过这种差异的比较分析，更能准确地了解接触氧化池中微生物的群落组成情况，有利于分析其与系统功能的关系。
印染废水是很难处理的工业废水之一，排放量约占全国工业废水排放量的35%，具有水质水量变化大、成分复杂、COD较高及可生化性较差、色度高和PH值高等特点。采用水解酸化-接触氧化工艺来处理印染废水，通过其中微生物的作用，可以得到很好的去除效果。因此，了解工艺中微生物的组成结构和种群数量，认识种群的稳定性以及功能菌在其中所起的作用，则有利于我们了解和判断此工艺的运行状况。
生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物滤池两者之间的污水生物处理技术，兼有活性污泥法和生物膜法的特点，接触氧化池内2个区系微生物组成的相互作用可能影响系统的处理效率，但是由于大部分微生物不可培养，在实验室分离培养的微生物只占总环境微生物的0.1%~10%，而以高通量测序技术为代表的新技术改变了传统的研究手段，简化了研究步骤，不需要对微生物进行分离培养，因而能够动态研究微生物群落的多样性，可以真实的反映微生物的存在状态，因此本研究主要通过提取基因组DNA，利用PCR扩增和454高通量测序技术分析了印染废水接触氧化池中悬浮污泥和生物膜的微生物群落组成差异，对不同环境条件下微生物群落的组成差异进行了初步分析，为阐明微生物群落结构与功能的关系积累数据。
1材料和方法
1.1材料
悬浮污泥与生物膜样品取自江苏某印染废水处理厂接触氧化池，该印染废水处理厂采用”UASB反应池+好氧池+接触氧化池”为主体的二级生化处理工艺（图1），经多年的实际运行，大量监测数据表明，该工艺处理效果良好，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。
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