高通量社区和元基因组阐明了有系统的性能变化和功能过渡机制在有氧污泥的形态演变过程中
Rushuo Yang1, Zhe Liu2, Yongjun Liu2
1School of Environmental and Municipal Engineering, Xi'an University of Architecture and Technology, Yan Ta Road. No.13, Xi'an 710055, China.
污水处理中的微生物群落从活性污泥 (AS) 演变为有氧颗粒污泥 (AGS) 和藻类-细菌颗粒污泥 (ABGS),改善了污染物去除. 这种过渡丰富了功能性细菌和关键的代谢基因.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 生物技术是生物技术.
- 污水处理 污水处理 污水处理
背景情况:
- 活性污泥 (AS) 是一种传统的废水处理方法.
- 污泥形态的演变,包括有氧颗粒污泥 (AGS) 和藻类细菌颗粒污泥 (ABGS),为处理效率提供了潜在的改善.
- 了解微生物继承和功能基因动态对于优化这些过程至关重要.
研究的目的:
- 在从AS过渡到AGS和ABGS期间调查微生物继承和功能基因动态.
- 为了将污泥形态演变与沉积率和污染物去除效率的变化相关联.
- 阐明在不断发展的污泥系统中的功能过渡背后的机制.
主要方法:
- 使用高通量测序和元基因组学来分析微生物群落和功能基因.
- 对细胞外聚合物物质 (EPS) 的蛋白质和多糖含量进行了分析.
- 在整个演化阶段,监测了泥沉积率和污染物去除效率.
主要成果:
- 泥形态的演变从AS到AGS到ABGS显著提高了沉积能力和污染物去除.
- EPS分析显示,AGS形成期间蛋白质含量增加,ABGS形成期间多糖含量增加.
- 微生物群落分析表明,物种丰富性减少,但提升了去除/的细菌,同时增加了群落复杂性和物种间相互作用.
- 参与三酸循环,/代谢和EPS代谢的关键基因被上调.
结论:
- 污泥形态的演变是一个连续的过程,具有阶段依赖的功能过渡.
- 微生物继承和功能基因上调是推动颗粒型污泥系统性能提高的关键机制.
- 这项研究提供了关于污泥形态演化过程中功能转变的连续性机制和阶段依赖性的见解.
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