养猪废水中磺胺嘧啶对湿地底泥中氮转化微生物及过程影响

摘要

为探讨养殖废水中兽用抗生素对湿地系统中氮素转化及相关微生物过程的影响,以养殖废水中常见的抗生素SD(磺胺嘧啶)为例,设置0、10、100和1000μg∕L 4个添加浓度开展模拟试验.通过qPCR(实时荧光定量PCR)技术,测定了湿地底泥中氨氧化和反硝化功能基因丰度,结合Pearson相关分析,分析了养殖废水中不同氮素形态与底泥中氮转化功能基因丰度的关联性.结果表明:①与CK组比较,添加SD对湿地TN的最终去除效果无显著性差异,4个处理组的TN去除率为75.4％～80.5％,但在培养前期(0～14 d),SD对水体NH4+-N和NO3--N转化的抑制率最高分别达53.0％和99.5％,随着SD浓度的增加,抑制作用越强,到培养后期(14～28 d),各处理水体中不同形态的氮浓度无显著差异.②由qPCR测试结果得出,湿地底泥中AOA(氨氧化古菌)的丰度比AOB(氨氧化细菌)高出1～2个数量级,表明AOA在氨氧化过程中起主导作用,另外在培养第7天,AOB发生显著抑制现象,对SD更敏感;与CK相比,在第7天和第14天,反硝化基因narG、nirS、nirK和nosZ丰度随SD浓度的增加而逐渐降低.③相关性分析结果表明,AOA与ρ(NH4+-N)呈极显著正相关(P<0.01),AOB与ρ(NO3--N)呈极显著正相关(P<0.01),nirK与ρ(NO2--N)呈极显著正相关(P<0.01).研究显示,SD能抑制湿地底泥中氮转化微生物及相关氮转化过程,且SD浓度越大,抑制作用也越大,但随着培养时间的增加抑制作用会减弱.