驯化对餐厨垃圾厌氧消化系统微生物群落结构的影响

摘要：

为研究驯化对餐厨垃圾厌氧消化系统微生物群落结构的影响,在单相完全搅拌式(CSTR)反应器内,以农村户用沼气池污泥为接种污泥,进行了餐厨垃圾中温厌氧消化.反应器在3 g·L-1·d-1(以VS计)的负荷下成功启动,并连续45 d维持性能稳定,表明驯化成功.期间采用454焦磷酸测序技术分析了驯化前后系统内的微生物群落结构.结果表明,微生物群落结构与底物密切相关,驯化后细菌及古菌群落都发生明显变化.从细菌群落看,与复杂有机物降解相关的菌类显著下降(如梭菌纲(Clostridia)和(vadinHA17),而易降解碳水化合物发酵菌(如Petrimonas)和脂肪降解菌(如Erysipelotrichia)显著增加.这与餐厨垃圾易降解有机物含量高,且富含淀粉和脂肪相关.丰富的易降解有机物还使得反应器内总挥发性脂肪酸(VFA)浓度((2203±174) mg· L-1)远高于种泥水平((222.0±0.3) mg· L-1),这导致了产甲烷菌由乙酸型的甲烷鬃菌属(Methanosaeta,占85.01％)绝对主导转向氢营养型的甲烷螺菌属(Methanospirillum,占35.35％)、甲烷囊菌属(Methanoculleus,占9.89％)与之(46.97％)共同主导的局面.然而,驯化后Methanosaeta在非最优条件下依然保持主导地位,可见接种污泥的群落组成对厌氧消化系统群落结构的塑造也具有重大影响.

关键词：驯化、厌氧消化、微生物群落结构、454测序

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分类号：X705(一般性问题)

资助基金：“十一五”国家科技支撑计划重点项目No.2010BAC67B01;重庆市科技计划重点项目;Supported by the Key Projects in the National Science & Technology Pillar Program during the Eleventh Five-year Plan PeriodNo.2010BAC67B01and the Key Project of Chongqing Science & Technology Plan

在线出版日期：2017-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：4421-4427