磺胺嘧啶对纯膜MBBR氨氧化性能及氨氧化菌群的影响

• 作者: 祝凉 施周 袁辉洲 邓林
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 纯膜MBBR 磺胺嘧啶 氨氧化细菌 氨氧化古菌 氨氧化
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 环境生物技术
• 页码范围: 332-342
• 页数: 11页
• 分类号: X172
• 语种: 中文
• DOI: 10.12030/j.cjee.202110045

摘要

通过向NH4+-N质量浓度为30 mg·L-1的合成废水中投加不同剂量磺胺嘧啶(SDZ)(0、1、3、5、7和10mg·L-1),比较了SDZ浓度对一台60 L单级纯膜移动床生物膜反应器(pure MBBR)的氨氧化速率、amoA基因丰度和氨氧化细菌(AOB)种群结构的影响,揭示了磺胺嘧啶对纯膜MBBR系统中氨氧化作用的影响机制.结果 表明:1～3 mg·L-1的SDZ显著提升了纯膜MBBR系统的氨氧化速率(P＜0.05),出水NH4+-N质量浓度可降低至(0.19-±0.10) mg·L-1;5～10 mg·L-1的SDZ仍能促进NH4-N去除,但氨氧化速率变化相对平缓.相比于氨氧化古菌(AOA),AOB为纯膜MBBR氨氧化的主导者,AOB amoA基因丰度是AOA amoA基因丰度的12.2～168.5倍.1～10 mg·L-1的磺胺嘧啶暴露显著抑制了AOB amoA基因丰度(P＜0.05),但能有效刺激AOA amoA基因丰度上调(P＜0.05).高通量测序结果表明,添加磺胺嘧啶改变了AOB的种群多样性及结构,且1～3 mg·L-1的SDZ能显著促进AOB种群多样化和亚硝化螺菌属(Nitrosospira)生长(P＜0.05).SDZ对氮源的补充、对AOB与AOA丰度占比的改变、对微生物耐药性的促进以及对AOB种群结构的干扰是其影响纯膜MBBR氨氧化过程的主要机制.