应用分子生物学与同位素示踪技术研究厌氧氨氧化菌活性及功效

厌氧氨氧化是一个新发现的氮循环途径,与反硝化作用都产生氮气,但准确衡量厌氧氨氧化活性及功效的相关方法还是个难题.本研究联合应用分子生物学与同位素示踪技术,以北京某污水处理厂的活性污泥为实验样品,研究其中厌氧氨氧化菌的存在、活性和功效.厌氧氨氧化菌的分子生物学分析是通过16SrRNA进行,选择两步引物分别为pla46-630r和Amx368f-Amx820r进行巢式PCR扩增,并对16SrRNA进行后续基因处理.同位素示踪技术是通过15N标记,对反应体系进行3种处理:1仅加15NH+4;2加15NH+4和14NO-3;3加14NH+4和15NO-3,模拟实验在19℃的厌氧密闭容器中进行,3种处理条件下产物氮气的组成通过气相色谱-同位素比值质谱仪进行分析,通过数据计算获得厌氧氨氧化和反硝化反应的速率.16SrRNA研究结果表明被试活性污泥样品中存在污水处理工艺中常见的厌氧氨氧化菌种类——CandidatusBrocadia.同位素示踪和培养实验的测定结果表明,被试活性污泥样品的厌氧氨氧化和反硝化反应在19℃的速率分别为1.25nmol·g-1·h-1和12.16nmol·g-1·h-1,厌氧氨氧化反应对N2产生量的贡献为9.32%.