1、利用剩余污泥復(fù)合菌群經(jīng)馴化后合成生物可降解塑料——聚羥基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates，PHA)，對(duì)于降低PHA的生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)剩余污泥的減量化、無害化和資源化利用具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文利用Illumina MiSeq高通量測(cè)序技術(shù)分析了環(huán)氧丙烷(Propylene oxide，簡(jiǎn)稱PO)皂化廢水活性污泥的細(xì)菌菌群和真核藻類的多樣性。分析發(fā)現(xiàn)在曝氣池中活性污泥的核心屬是海桿菌屬（Mari

2、nobacter）、中慢生根瘤菌屬（Mesorhizob ium）、副球菌屬（Paracoccus）、KSA1、沃斯菌屬（Devosia）和噬甲基菌屬（Methylophaga）。接觸氧化池中活性污泥的核心屬是海旋菌屬（Thalassospira）、海桿菌屬（Marinobacter）、Owenweeksia、Novispirillum、中慢生根瘤菌屬（Mesorhizob ium）、香腸狀芽孢菌屬（Sporotomaculum）、Ps

3、eudidiomarina和KSA1。這些細(xì)菌的存在都與PO皂化廢水中有機(jī)氯化污染物的去除有著密不可分的關(guān)系。活性污泥中真核藻類多樣性的研究發(fā)現(xiàn)，PO皂化廢水活性污泥中的真核藻類可以被分為兩個(gè)不同的組，都是未被鑒定的真核藻類。為了更進(jìn)一步的研究PO皂化廢水中真核藻類的多樣性，我們構(gòu)建了基于18S rDNA高變區(qū)序列的18S rDNA克隆文庫。其中有一個(gè)組被鑒定為Desmodesmus intermedius，具有潛在的產(chǎn)油脂能力，未來可

4、能作為能源藻被開發(fā)利用。
　　污泥經(jīng)水解酸化可產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸（Volatile fatty acids，簡(jiǎn)稱VFAs），以乙酸為主。我們自行組裝了50 L的序批式反應(yīng)器（Sequencing Batch Reactor，簡(jiǎn)稱SBR），利用兩個(gè)SBR裝置，分別以自來水和Ca2+濃度較高的終沉池出水配制培養(yǎng)基馴化PO皂化廢水活性污泥，進(jìn)行合成PHA的預(yù)實(shí)驗(yàn)，并分別對(duì)兩個(gè)SBR裝置中PHA含量及其單體組分進(jìn)行了檢測(cè)分析。結(jié)果顯示，使用

5、自來水配制培養(yǎng)基更有利于活性污泥合成PHA的菌群生長(zhǎng)。經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)，馴化后污泥的最大PHA合成量達(dá)到污泥干重的20.33％，該P(yáng)HA由兩種單體組成，分別是3-羥基丁酸(3HB)和3-羥基戊酸(3HV)。3HB含量顯著高于3HV，PHA含量最高時(shí)3HB與3HV的質(zhì)量比約為10∶1。而使用終沉池出水配制培養(yǎng)基馴化活性污泥PHA最大積累量只有污泥干重的3.4％，3HB單體的含量稍大于3HV，PHA含量最高時(shí)3HB與3HV質(zhì)量比約為1.68∶1。

6、
　　在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上確定使用自來水作為配制培養(yǎng)基用水，在馴化開始前添加分離自馴化后污泥的終濃度為0.75 g/L的紅桿菌（Rhodobacter sp.）XR212回注污泥，采用微好氧-好氧模式對(duì)活性污泥進(jìn)行21天馴化。每天取樣檢測(cè)乙酸鈉的消耗情況，發(fā)現(xiàn)在第十天活性污泥菌群能夠明顯的消耗乙酸鈉，繼續(xù)對(duì)其進(jìn)行馴化，符合豐盛-饑餓馴化模式，最終得到一個(gè)PHA合成菌占優(yōu)勢(shì)的混合菌群。PHA最大積累量可以達(dá)到污泥干重的25.52％，

7、揮發(fā)性懸浮固體量(VSS)與混合液懸浮固體濃度(MLSS)的百分比為52.45％，最大產(chǎn)量可以達(dá)到細(xì)胞干重的48.66％。PHA的單體成分以3HB為主，較馴化前有了顯著提高，3HB與3HV的質(zhì)量比約為11.5∶1。
　　為了探究利用乙酸鈉馴化后的活性污泥菌群的變化情況，分別提取馴化前后的污泥的宏基因組DNA，并利用Illumina MiSeq高通量測(cè)序技術(shù)進(jìn)行深入研究。我們?cè)趯俚乃缴线M(jìn)行了顯著性差異分析比較馴化前后細(xì)菌群落差異。

8、馴化前后差異較大的菌群主要集中在變形菌門（Proteobacteria）和擬桿菌門（Bacteroidetes）。在變形菌門中，α-變形菌綱（Alphaproteobacteria）的紅桿菌屬（Rhodobacter）、生絲單胞菌屬（Hyphomonas）和土壤桿菌屬（Agrobacterium）由馴化前幾乎未被檢測(cè)到增加到馴化后分別占總量的12.79％、7.28％和4.13％。β-變形菌綱（Betaproteobacteria）中紅環(huán)

9、菌科（Rhodocyclaceae）中未鑒定屬和噬氫菌屬（Hydrogenophaga）由馴化前幾乎未被檢測(cè)到增加到馴化后分別占總量的13.50％和3.87％;甲基營(yíng)養(yǎng)菌屬（Methyloversatilis）由馴化前0.001％增加到馴化后1.87％。γ-變形菌綱（Gammaproteobacteria）中Alishewanella由馴化前幾乎未被檢測(cè)到增加到馴化后占總量的10.69％;假單胞菌屬（Pseudomonas）由馴化前0.

10、004％增加到馴化后4.50％，明顯減少的菌屬是海桿菌屬（Marinobacter）由馴化前6.89％減少到未被檢測(cè)到。擬桿菌門中黃桿菌屬（Flavobacterium）由馴化前0.001％增加到馴化后12.34％，Leadbetterella由馴化前幾乎未被檢測(cè)到增加到馴化后7.02％。腐生螺旋體屬（Saprospirales）的細(xì)菌則由馴化前14.07％減少至未被檢測(cè)到，KSA1由馴化前2.32％減少至未被檢測(cè)到。這些在馴化后含量顯