活性污泥是微生物群體依附可以實(shí)現生存與繁殖的有機物以及無(wú)機物的總稱(chēng)，主要包括細菌、真菌、病毒、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等。其中細菌是活性污泥的重要組成部分，占到活性污泥的90%以上，能夠在降解水中的有機污染物和有毒有害物質(zhì)方面均發(fā)揮著(zhù)重要作用。通過(guò)生物的方式進(jìn)行污水處理主要就是通過(guò)細菌發(fā)揮作用的，通過(guò)探究生物凈化之后的活性污泥細菌群落結構則可以充分的了解水體凈化的具體效果。通過(guò)分析城鎮污水處理廠(chǎng)活性污泥細菌群落結構特征，可以有效的了解水體凈化處理效果與水平狀態(tài)。

　　一、資料與方法

　　1.1 工藝手段

　　某工業(yè)污水處理廠(chǎng)主要利用UASB+好氧池+基礎氧化池的二級生化處理技術(shù)進(jìn)行處理。分析歷年數據信息水質(zhì)符合一級標準。

　　1.2 實(shí)驗對象提取通過(guò)正常處理之后的活性污泥樣品2L，將樣品放在冰上進(jìn)行密封處理，進(jìn)行離心處理至50mL離心管，在-20℃環(huán)境中根據規范要求進(jìn)行樣品保存。

　　1.3 取樣檢測方式

　　通過(guò)冷凍干燥劑進(jìn)行樣品凍干處理，提取樣品0.25g，通過(guò)DNA提取試劑盒進(jìn)行處理，分析樣品DNA。通過(guò)1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測并且提取DNA樣品，在-20℃環(huán)境中保存。通過(guò)細菌通用引物進(jìn)行樣品的PCR擴增反應,對樣品中的熒光標記。根據流程進(jìn)行基因組的DNA提取，保障樣本水分充足，補充50μL的水分。假設PCR反應條件為在95℃之下保持3min，94℃溫度之下保持3s，54℃溫度之下保持3s，在72℃溫度之下保持1min。分寫(xiě)循環(huán)30次，在72℃溫度之下保持7min。通過(guò)處理獲得PCR擴增產(chǎn)物，將獲得的擴增產(chǎn)物通過(guò)2%瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳檢測。

　　1.4 生物信息學(xué)檢測

　　(1)進(jìn)行數據采集。要除去在序列末端的后引物以及接頭的序列、多堿基N以及polyA/T尾巴等相關(guān)物質(zhì)。

　　(2)排序。將獲得序列進(jìn)行標簽序列以及前引物序列處理。

　　(3)排序處理。舍棄小于短于200bp的序列以及糊堿基數大于0的序列，要忽略序列平均質(zhì)量不足25的序列。

　　(4)數據提取。提取非重復序列，對比分析數據庫中的核糖體序列數據，在進(jìn)行去雜處理之后生產(chǎn)分類(lèi)操作單元。

　　(5)數據占比分析。應用Mothur軟件對比分析全部序列，確定最相近的可信度高于80%的種屬信息。

　　(6)數據種屬分析完成。對低于97%相似水平的OTU的序列進(jìn)行處理，通過(guò)一致性分析確定不同序列數據的具體種屬信息。

　　二、城鎮污水處理廠(chǎng)活性污泥細菌群落結構特征

　　2.1 生物多樣性定性數據統計

　　在生物多樣性定性數據統計研究中，通過(guò)將統計結果與數據庫MICA3與PAT數據信息對比獲得的群落性質(zhì)分類(lèi)信息，了解到在此次統計中共獲得微生物435種。其中門(mén)分布比例數據統計中變形菌門(mén)為整體的31.11%，擬桿菌門(mén)占比為26.13%，綠彎菌門(mén)為整體的17.33%，厚壁菌門(mén)占比為12.34%，互養菌門(mén)占比為7.37%，螺旋體門(mén)為整體的3.11%，浮霉菌門(mén)占比為2.61%。

　　2.2 城鎮污水處理廠(chǎng)活性污泥細菌群落結構特征

　　通過(guò)對生物多樣性定性數據統計研究，可以確定不同分類(lèi)水平上中污水處理廠(chǎng)活性污泥樣品中的細菌菌落群結構的聚類(lèi)分析因為生物信息量少，基于門(mén)、綱的分類(lèi)水平上來(lái)說(shuō)其正常與不正常運行狀態(tài)之下的菌落結構類(lèi)似。而通過(guò)分析目的分類(lèi)水平其正常運行的活性污泥樣品有著(zhù)更為類(lèi)型的菌群結構，其與不正常狀態(tài)之下的活性污泥細菌菌落結構不同，基于科和屬的分類(lèi)分析，因為存在大量的生物信息，在正常運行狀態(tài)之下的污水處理廠(chǎng)中的細菌菌群結構之間也存在較大的差別性。

　　基于目的分類(lèi)水平上來(lái)說(shuō)，在不正常運行狀態(tài)中的污水處理廠(chǎng)中缺乏核心功能菌群，導致其細菌菌群結構與正常運行狀態(tài)之下的處理廠(chǎng)中菌群結構存在一定差異性。同時(shí)，達標與不達標的污水處理中雖然存在類(lèi)似的物種多樣性以及均勻度指數，但是核心功能菌群結構還是存在一定的差異?；谀康乃椒治?，相對于正常狀態(tài)之下的核心功能菌群來(lái)說(shuō)，出水不達標污水處理廠(chǎng)則缺少部分功能細菌，這些細胞在有有機物以及脫氮中具有重要的作用。

　　三、結語(yǔ)

　　分析城鎮污水處理廠(chǎng)活性污泥細菌群落結構特征，可以了解其主要構成以及核心菌群。通過(guò)分析工業(yè)污水廠(chǎng)的具體豐度、多樣性可以確定UASB可以有效的處理多樣性的菌群，其具有良好的凈化作用。通過(guò)分析綜合細菌群落結構特征可以確定在工業(yè)生產(chǎn)中通過(guò)稀H2SO4調節進(jìn)水的pH，可以有效的測去除在工業(yè)廢水中的氨氮元素。( >

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