黃海北部沉積物厭氧氨氧化細(xì)菌多樣性及富集研究.pdf

1、Anammox(anaerobic ammonia oxidation)菌在各類(lèi)生態(tài)環(huán)境中具有廣泛的分布，尤其對(duì)海洋環(huán)境中Anammox菌的多樣性研究發(fā)現(xiàn)，海洋中N2的產(chǎn)生有30％～50％來(lái)自于Anammox反應(yīng)。Anammox菌能夠在缺氧或者厭氧的條件下利用NH4+-N作為電子供體，NO2--N作為電子受體直接產(chǎn)生N2，可以降低海洋環(huán)境中的氨氮含量，維持海洋生態(tài)系統(tǒng)中N循環(huán)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　為了深入研究黃海北部海底沉積物中Ana

2、mrnox菌群落多樣性分布，本課題利用分子生物學(xué)技術(shù)，對(duì)黃海北部Anammox菌的多樣性分布、系統(tǒng)發(fā)育和豐度等進(jìn)行研究，并探究Anammox菌分布和環(huán)境因素之間的關(guān)系。利用海底沉積物，進(jìn)行耐鹽的海洋性Anammox菌富集。并通過(guò)加入MnO2來(lái)促進(jìn)海洋性Anammox菌的富集，使其能夠應(yīng)用到含鹽廢水處理中。
　　課題選擇黃海北部3個(gè)位點(diǎn)（J、D和C）共7個(gè)采用點(diǎn)(J1、J2、D1、D2、C1、C2和C3)，通過(guò)Anammox菌16S

3、 rRNA基因克隆文庫(kù)的建立，共得到69條序列，經(jīng)National Center of Biotechnology Information(NCBI)比對(duì)得出56條序列和Anammox菌Candidatus Scalindua屬基因序列有較高的相似性(≥98％)，這一結(jié)果占總測(cè)序列的81.7％。在每個(gè)采樣點(diǎn)均得到海洋性Anammox菌基因序列，說(shuō)明海洋性Anammox菌廣泛分布于黃海北部地區(qū)。D1采樣點(diǎn)的Anammox菌16S rRNA

4、基因的拷貝數(shù)最高為4.31×106 copies·(g sediments)-1，C1采樣點(diǎn)最低為1.07×106 copies·(g sediments)-1。通過(guò)史皮爾曼等級(jí)相關(guān)系數(shù)分析(p)可知，黃海北部沉積物孔隙水中DIN（溶解態(tài)無(wú)機(jī)氮）、NH4+-N和NO2-N濃度對(duì)Anammox菌數(shù)量影響較大。通過(guò)冗余(RDA)分析可知，J、C和D位點(diǎn)Anammox菌群落分布的主要影響因素并不相同。本研究展示了黃海北部Anammox菌群落分

5、布特性，說(shuō)明其在海洋環(huán)境中具有廣泛分布。Anammox菌的群落分布受到多因素的影響，不同環(huán)境條件下對(duì)其群落分布影響的環(huán)境因素也不盡相同。
　　根據(jù)多樣性的分析結(jié)果，采用D1采樣點(diǎn)沉積物作為反應(yīng)器接種底泥。采用上流式固定床反應(yīng)器R1（加入MnO2）和R2常溫運(yùn)行，結(jié)果表明，在反應(yīng)器運(yùn)行近150 d中，加入MnO2的R1反應(yīng)器的最大總氮去除率為137.82 g-N/(m3·d)，比沒(méi)有加入MnO2的R2反應(yīng)器高出近20 g-N/(m3