以聚羟基丁酸戊酸共聚酯为碳源去除循环水养殖系统的硝酸盐及生物膜中微生物群落动态

摘要

【目的】利用聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)作为固体碳源和生物膜载体,去除循环水养殖系统的硝酸盐,并研究固体碳源反硝化反应器不同运行阶段生物膜中微生物群落结构的动态变化。【方法】采用PCR-DGGE技术对反硝化反应器中微生物群落结构的动态变化进行了分析,采用传统纯培养方法分离反应器中降解PHBV的细菌。【结果】连接固相反硝化反应器能使循环水养殖系统中积累的硝酸盐显著降低,并维持在较低水平(小于10 mg/L),而常规循环水养殖系统中硝酸盐浓度持续增加。系统发育树聚类分析结果表明,反硝化反应器生物膜细菌归属于变形菌门(β-proteobacteria、γ-proteobacteria和δ-proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。反应器运行初期(40 d)的优势种群主要为Acidovorax和Bacillus;运行后期(150 d)的优势种群依次为Clostridium、Desulfitobacterium、Dechloromonas、Pseudoxanthomonas和Flavobacterium。从反应器中分离到的PHBV降解菌株分别归属于Acidovorax、Methylibium、Pseudoxanthomonas和Dechloromonas。【结论】利用PHBV为碳源能有效去除循环水养殖系统的硝酸盐。明确了反硝化反应器在运行过程中,碳源表面生物膜的优势菌群及其动态变化。