污水處理系統(tǒng)中噬菌體和細菌群落特征與污泥沉降性的相關性研究.pdf

1、噬菌體是能夠侵染裂解細菌的一類微生物，其在城市污水處理系統(tǒng)中的豐度相當高于細菌的豐度，因此對細菌群落乃至污水處理系統(tǒng)的功能肯定會有一定的調控作用。然而有關噬菌體在污水處理系統(tǒng)中的分布、功能以及與細菌群落之間的關系研究甚少。本研究以新鄉(xiāng)市兩個大型污水處理廠作為研究對象，采集污泥膨脹和非膨脹時期的（5月份和10月份）污泥樣品，通過熒光染色技術、細菌高通量測序技術、噬菌體分級分離和宏基因組測序技術等手段對系統(tǒng)膨脹與非膨脹時期污泥與噬菌體和細菌

2、的群落關系進行了研究，獲得如下創(chuàng)新性成果:
　　(1)對污泥理化性質進行測定，發(fā)現(xiàn)活性污泥在5月份污泥處于膨脹狀態(tài)，在10月份污泥處于不膨脹狀態(tài);在兩個時期，細菌和噬菌體的豐度數(shù)量級都達到了108個/mL，污泥膨脹時細菌的豐度都顯著高于污泥非膨脹時，而噬菌體的豐度是在污泥非膨脹時顯著高于污泥膨脹時期。在污泥膨脹時期，細菌的豐度顯著高于噬菌體的豐度，在污泥非膨脹時期，噬菌體的豐度顯著高于細菌的。方差分析表明，污泥膨脹與污泥不膨脹時期

3、，在0.05水平上，細菌豐度之間存在著顯著差異性，噬菌體豐度之間無顯著差異。相關性分析表明，噬菌體豐度和細菌豐度之間呈顯著相關;噬菌體豐度和SS，TP，SV，MLSS之間呈顯著的相關性，細菌的豐度同TN之間也呈現(xiàn)顯著的相關性。污水處理工藝同SVI，MLSS之間也呈顯著的相關性。
　　(2)細菌群落的高通量測序結果表明:在污泥膨脹和污泥非膨脹時期活性污泥中細菌類群和群落結構差異很大;在5月份污泥膨脹時細菌豐度較高的絲狀菌屬包括Can

4、didatus Microthrix，Gordonia，Haliscomenobacter。在10月份污泥非膨脹時細菌豐度較高的屬是Hyphomicrob ium， Pseudomonas， Thauera， Streptococcus，Corynebacterium，Methyloversatilis。PCA和進化樹的分析結果顯示，污泥膨脹時期和污泥非膨脹時期的三個污水樣品分別聚到一塊，說明污泥膨脹時期的三個污水樣品之間和污泥非膨脹時

5、期的三個樣品之間所包含的細菌物種差異較大。
　　(3)噬菌體宏基因組研究結果表明，在污泥膨脹時期和污泥非膨脹時期噬菌體組成明顯不同，但兩個時期豐度比例最大的都是有尾噬菌體科。在屬的水平上，5月份污泥膨脹豐度較高的病毒屬有P22likevirus，Hpunalikevirus，Lambdalikevirus，N4likevirus，Betabaculovirus，Bcep78likevirus。在10月份污泥非膨脹時豐度較高的病毒屬