重金属Cu对硝化菌菌群及其功能基因转录水平的影响
硝化菌是完成氮循环的关键细菌,硝化菌包括氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌.氨氧化菌将氨氮(NH4+N)转化为亚硝酸盐氮(NO2--N),亚硝酸盐氧化菌再将NO2--N转化成硝酸盐氮(NO3--N).由于硝化菌较低的增长速率及对pH、溶解氧浓度、温度、有毒化学品等极高的敏感性,硝化作用一直被视为脱氮过程中的限速步骤1.重金属铜(Cu)是一种重要工业原材料,被广泛用于制革、电镀、金属加工等行业.Cu对硝化菌的毒性作用有很多报道,Cu的抑制浓度范围很宽(5-50mg/L).然而这些研究多数都是根据硝化效率、呼吸速率活性来研究Cu的毒性效果.在有大量其他类细菌(例如异养菌)共存的混合系统中,硝化效率、呼吸速率活性的检测分析可能受到其它微生物的影响,其准确性值得探讨,而且这些表观参数很难深入反应Cu的毒性机理.本文针对典型的混合菌系统，即耗氧活性污泥系统，检测了Cu对硝化菌的代谢活性、微生物多样性、功能基因转率水平的毒性影响，并且分析了代谢活性和功能基因转率水平的相关性，进一步探索了Cu的毒性机理。硝化菌的呼吸速率活性和功能基因对Cu的投加都很敏感，而且二者之间具有相关性。混合菌系统中硝化效率不能真实反应硝化菌的活性。Cu对氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的影响程度不同。在Cu的暴露下，氨氧化菌的功能基因amoA和亚硝酸盐氧化菌功能基因nxrB的各自转录特点表明氨氧化菌比亚硝酸盐氧化菌对Cu更敏感。Cu的投加改变了混合菌系统的微生物多样性和菌群结构。随着铜浓度的增加这种改变越加剧烈。
重金属铜 毒性机理 硝化菌菌群 功能基因 转录水平
季民 翟洪艳 欧阳帆
天津大学环境科学与工程学院 天津300072
国内会议
中国化学会第十三届全国水处理化学大会暨海峡两岸水处理化学研讨会
南京
中文
179-179
2016-04-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）