PCR-SSCP技术分析碱度影响下硫酸盐还原反应器中微生物群落动态

采用PCR-单链构象多态性(SSCP)技术和杂交技术, 分析进水碱度降低引起的产酸-硫酸盐还原反应器中微生物群落动态. 试验结果表明, 碱度人为控制在4000 mg/L, 硫酸盐负荷率为4.8 kg/(m³·d)时, 反应器25天启动成功, 硫酸盐去除率达87%, 此时Lactococcus sp., Anaerofilum sp.和Kluyvera sp.等占优势. 当短时间降低进水碱度至1000 mg/L以下时, 硫酸盐去除率迅速降到35%; 继而提高并稳定进水碱度为3000 mg/L时, 硫酸盐去除率稳定在55%, Dysgonomonas sp., Sporobacte sp., Obesumbacterium sp.和Clostridium sp.得以富集, 同Lactococcus sp., Anaerofilum sp.和Kluyvera sp.一起构成优势菌群. 碱度继续降低并稳定至1500 mg/L时, 硫酸盐的去除率上升并稳定在70%, Dysgonomonas sp., Sporobacter sp.和Obesumbacterium sp.消亡, 而Desulfovibrio sp.和Clostridium sp.的某些菌种得以大量富集. 为探讨系统所能承受的最低碱度阈值, 再次将碱度降低至400 mg/L, 发现硫酸盐去除率、pH值和出水碱度迅速下降, Petrotoga sp., Prevotella sp., Kluyvera sp.和Neisseria sp.的数量水平明显降低, 杂交显示硫酸盐还原菌(SRB)的数量也随之降低. 微生物群落结构特征和多样性分析表明, 种泥中的SRB种群异常丰富, 碱度降低使种群的丰度逐渐趋于单一. 常驻种群绝大多数为发酵产酸菌(FAB), 其中Firmicute门所占的比例最大, 而SRB所占数量比例极少. 这种群落结构体现了FAB与SRB之间的协同代谢作用, 从而维持着系统硫酸盐较高去除率和运行稳定性.