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    内容提示： 生物除磷系统启动期聚磷菌的 FISH 原位分析与聚磷特性亢涵, 王秀蘅*, 李楠, 任南琪( 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室, 哈尔滨150090)摘要: 应用 FISH 对以乙酸钠为碳源的强化生物除磷 ( EBPR) SBR 反应器启动期的微生物进行原位分析, 考察除磷生态系统形成过程中聚磷菌种群结构、空间分布关系动态变化及其聚磷特性. 结果表明, 以异养菌为主的活性污泥经过厌氧 好氧驯化后,聚磷菌大量富集, 在全菌中的比例由 11 5% 增加到 40 48% . 启动过程中, 生物系统内菌群竞争持续进行: 首先, 聚磷菌淘汰异养菌, 历时 5 d; 聚磷菌种群内...

    文档格式：PDF | 页数：5 | 浏览次数：31 | 上传日期：2014-11-03 14:47:56 | 文档星级：
    生物除磷系统启动期聚磷菌的 FISH 原位分析与聚磷特性亢涵, 王秀蘅*, 李楠, 任南琪( 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室, 哈尔滨150090)摘要: 应用 FISH 对以乙酸钠为碳源的强化生物除磷 ( EBPR) SBR 反应器启动期的微生物进行原位分析, 考察除磷生态系统形成过程中聚磷菌种群结构、空间分布关系动态变化及其聚磷特性. 结果表明, 以异养菌为主的活性污泥经过厌氧 好氧驯化后,聚磷菌大量富集, 在全菌中的比例由 11 5% 增加到 40 48% . 启动过程中, 生物系统内菌群竞争持续进行: 首先, 聚磷菌淘汰异养菌, 历时 5 d; 聚磷菌种群内选择过程历时 19 d; 经过优势聚磷菌群的二次增长后, 共计 34 d 完成生物除磷系统的 启动. 富 集过程中快速增殖的聚磷菌不能立刻行使除磷能力, 要有一段 积累期 形成一定的 PHA 和 polyP 储备. 表现为污染物去除效率滞后于聚磷菌的增殖, 经过 4~ 8 d 的 积累期 后 上升出 现峰值. 二次增 长的优 势聚磷菌群也经过 积累 期 后 才发挥作用.FISH 图片显示, 快速增殖期的聚磷菌菌体小, 菌群结构 松散. 经过 积累 期 之后, 菌体不 断增大, 并开始紧密 聚集形 成致密 的团状, 此时反应器处理效率较高.关键词: 生物除磷; 聚磷菌; FISH; 积累期中图分类号: X703 1 文献标识码: A文章编号: 0250 3301( 2009) 01 0080 05收稿日 期: 2008 01 28; 修订日 期: 2008 03 18基金项目 : 国家自 然科学基金项目 ( 50508011)作者简介: 亢涵( 1982~ ) , 女, 博士研究生, 主要研究方向为微生物 生理生态学与分子生态学及生物脱氮除磷技术, E mail: 3 7kh@ 163 com* 通讯联系人, E mail: xiuheng@hit. edu. cnCharacterization of Phosphate Accumulating Organisms in Startingup EBPR byFISH AnalysisKANG Han, WANG Xiuheng, LI Nan, REN Nanqi( State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment, Harbin Institute of Technology,Harbin 150090, China)Abstract: Enhanced biological phosphorus removal ( EBPR) process was operated in a laboratory scale sequencing batch reactor (SBR) forone month fed with acetate as the carbon source. The characteristic and the microbial population structure and space distribution dynamics ofphosphate accumulating organisms ( PAOs) of start up period were analyzed by fluorescent in situ hybridization (FISH ) . The relationshipbetween enrichment of PAOs and phosphorus removal was discussed. PAOs could be enriched by recirculation activated sludge containingheterotrophs through anaerobic aerobic conditions. Portion of PAOs in the sludge increase from 11 5% to 40 48% . Bacteria populationcompetition lasted 34 days. It started from PAOs replacing heterotrophs which cost 5 days then followed by 19 days intra specific competition ofPAOs. The last step was re increasing of PAOs predominance. Phosphorus uptake by the enriched microbial community was not observedimmediately. An accumulating phase was necessary for PHA and polyP storage. A lag stage of 48 days existed when taking the performanceof the reactor into consideration.Phosphorus removal by the predominant PAOs through intra specific competition was achieved afteraccumulating phase too. The FISH picture indicated that in the quickly growing phase PAOs cells were small and community structure wasloose. The latter accumulating phase cells became larger and the community structure clustered densely. This stage presented by betterreactor performance.Key words: EBPR; PAOs; FISH; accumulating phase 磷是水体富营养化的限制性因子, 排放标准日趋严格. 生物除磷工艺( EBPR) 以其运行费用低、 无二次污染等优点而广泛应用于各国 污水处理厂.EBPR 利用功能微生物聚磷菌( PAOs) 在厌氧好氧阶段循环, 通过排出富集磷的剩余污泥实现除磷. 生物除磷工艺是较复杂的生态系统, 微生物组成和群落演替均影响其功能. 目前, 污水处理厂的调控主要靠进出水质 COD、PO3-4 P、 pH、 ORP 和 DO 等参数经验值, 通常在短期调整反应, 却由于其对微生物性能潜在的副作用导致长期效果恶化, 稳定性较差. 研究表明, 系统的微生物属性甚至微生物的种或亚种都可能受运行操作影响过优化污泥的微生物种群结构和性能实现.FISH 为主的分子生态学研究手段, 可以直接鉴[2], 获得污水处理生态系统种群结构、空间分布关系与动态情况, 与设计和运行参数的调控建立关系. Bond 等定了 恶化 EBPR 反应器活性污泥和恢复的反应器活[1]. 因此稳定的调控目 标应该通定污泥微生物种类[ 3]应用 FISH 技术比较鉴第 30 卷第 1 期2009 年1 月环 境 科 学ENVIRONMENTAL SCIENCEVol. 30, No. 1Jan. , 2009

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