溫度對蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥過程微生物群落結構的影響.pdf

1、蚯蚓堆肥是利用蚯蚓與微生物協(xié)同作用降解基質中的有機質，使其腐殖化、穩(wěn)定化和病原菌無害化，最終達到腐熟的代謝過程。有機質的降解和轉化主要靠各種微生物（細菌、放線菌、真菌、原生動物、后生動物和微型動物等）。不同的微生物種群在堆肥過程中獨立或者協(xié)作分解某種或某類有機質，蚯蚓在氮素轉化、纖維素的分解和腐殖化過程中扮演著重要的角色，蚯蚓能夠影響污泥的生化性質，直接或間接影響微生物群落。有研究發(fā)現(xiàn)添加蚯蚓會減少基質中微生物量，包括細菌和真菌，并且加

2、速了有機質的分解。前期研究證明蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥能夠加快有機質的降解過程，且微生物量碳(MBC)和脫氫酶(DHA)的含量低于對照組;結合PCR-DGGE技術分析蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥過程微生物群落結構的變化，可知細菌和真菌群落結構變化不大，主要是微生物的占比發(fā)生變化。但是DGGE指紋圖譜中只反映1％以上的菌群，且操作誤差會影響微生物群落多樣性和群落結構的分析結果。因此，本研究使用Miseq高通量測序技術分析微生物群落結構和演替的變化。
　

3、　本研究采用Miseq高通量測序技術，研究蚯蚓處理對城鎮(zhèn)污泥穩(wěn)定化過程微生物群落結構的影響，以及溫度對蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥穩(wěn)定化過程中微生物群落結構的影響;測定蚯蚓處理堆肥穩(wěn)定化過程中理化指標，研究微生物群落結構與環(huán)境因子之間的關系。結果顯示:
　　(1)蚯蚓堆肥過程中微生物多樣性呈現(xiàn)波動變化的過程。除第30天和第60天外，蚯蚓組和對照組的細菌群落豐富度和多樣性指數有差異;第10天～40天，蚯蚓組的真菌群落多樣性指數高于對照組，第50

4、天～第60天，蚯蚓組的真菌群落多樣性指數低于對照組，故添加蚯蚓會影響城鎮(zhèn)污泥過程中微生物群落多樣性。
　　(2)原始污泥樣品的微生物群落結構與堆肥過程中微生物群落結構差異較大;蚯蚓組和對照組的細菌群落結構相差不大，真菌群落結構相差較大。蚯蚓對細菌群落的影響小于對真菌群落的影響，這可能與細菌群落的數量和種類遠遠大于真菌有關。蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥過程中優(yōu)勢細菌群落為鞘脂桿菌綱、β-變形菌綱、γ-變形菌綱、放線菌綱、α-變形菌綱、黃桿菌綱、

5、δ-變形菌綱、擬桿菌綱、厭氧繩菌綱、梭菌綱、Bacteroidetes_vadinHA17、噬纖維菌綱、暖蠅菌綱，占比之和為84.94％～92.03％。優(yōu)勢真菌群落為銀耳綱、接合菌門分類位置未定、真菌界分類位置未定、未分類的子囊菌門、盤菌綱、酵母菌、未分類的隱秘菌門、涌泉菌亞綱、Sordariomycetes、未分類的接合菌門、未分類的真菌界、LKM15_norank。
　　(3) RDA分析蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥微生物群落結構與環(huán)境因

6、子(DOC、NH4+-N、EC、pH)的相關關系，表明溶解性有機碳和銨態(tài)氮是影響蚯蚓堆肥微生物群落結構的主要因素。蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥過程主要優(yōu)勢微生物菌群與環(huán)境因子呈現(xiàn)較好的相關性。
　　(4)三個溫度組細菌群落的的Shannon指數在堆肥過程中相差不大，且溫度越高，蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥樣品中的細菌群落的豐富度更低。除第30天外，三個溫度組真菌群落的豐富度相差不大。實驗結束時20℃組的物種多樣性指數大于15℃組和25℃組。
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7、5)15℃組和20℃組優(yōu)勢細菌群落的組成相似，與25℃組相差較大。三個溫度組間真菌群落結構均相差較大，表明溫度對真菌群落結構的影響大于細菌群落結構。三個溫度組的蚯蚓處理城鎮(zhèn)污泥的優(yōu)勢細菌綱為鞘脂桿菌綱、β-變形菌綱、γ-變形菌綱、放線菌綱、α-變形菌綱、黃桿菌綱、δ-變形菌綱、擬桿菌綱、梭菌綱，占比從75.89％到89.71％，這些細菌群落均與有機碳、有機氮的降解有關。優(yōu)勢真菌綱為銀耳綱、接合菌門分類位置未定、酵母菌、未分類的子囊菌門、