硫氰酸盐高效降解菌群的动力学及微生物多样性研究

摘要：

[目的]硫氰酸盐(SCN-)是一种常见的金矿、纺织、印染和焦化工业污染物,具有较强毒性和化学结构稳定性,其所造成的环境污染已成为近年来亟待解决的难题.[方法]在前期构建的一组高效硫氰酸盐降解复合菌群的基础上,探究在不同初始硫氰酸盐浓度下复合菌群对硫氰酸盐降解速率及复合菌群生长速率的影响,并对其进行动力学分析;根据细菌16S rRNA的序列结果进行群落结构组成分析;通过OTUs、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数对原始污泥和复合菌群进行多样性分析.[结果](1)复合菌群降解硫氰酸盐及复合菌群生长符合底物抑制模型-Haldane方程,硫氰酸盐最佳降解速率(Vopt)与硫氰酸盐浓度(Sopt)分别为0.13785 g/(L·h)和0.12126 g/L、复合菌群大生长速率(Vopt)与硫氰酸盐浓度(Sopt)分别为1.27828 g/(L·h)和2.78468 g/L.此外,复合菌群在30 h内可完全降解4 g/L硫氰酸盐,最高可耐受15 g/L的硫氰酸盐,培养6 d,降解率可达100％,生物量增加8.65 g/L.(2)该复合菌群细菌多样性及结构与原始污泥发生了变化,细菌多样性及结构在添加硫氰酸盐定向富集驯化后发生了改变,生物多样性在减少;活性污泥中的主要菌属有Uncul-tured_bacterium_f_Blastocatellaceae、Alicycliphilus、uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group、Diaphorobacter、un-cultured_bacterium_f_Mitochondria、Thiobacillus,而复合菌菌群样品中主要的菌属有uncultured_bacterium_f_Sac-charimonadaceae、uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae、uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group、Dokdonel-la、Thiobacillus.其中Thiobacillus从活性污泥中的劣势菌属(丰度大约为2.69％)变为复合菌群中的优势菌属(丰度大约为77.73％),被认为是复合菌群降解硫氰酸盐的关键菌属.[结论]研究结果初步揭示了复合菌群降解硫氰酸盐规律,并解析了其微生物演变过程,挖掘了功能微生物,为后续硫氰酸盐废水的高效处置提供一定的研究基础和理论依据.

关键词：复合菌群、硫氰酸盐、废水的高效处置、降解、动力学、微生物群落结构

所属期刊栏目：45

分类号：Q939.9(微生物学)

资助基金：国家自然科学基金;江西省自然科学基金重点项目;江西省高层次高技能领军人才项目;江西省研究生创新专项

在线出版日期：2023-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：444-452