一、污水生物處理中的應(yīng)用方法

污水微生物群在CR-DGGE技術(shù)改變下與既有技術(shù)有很大差異，在這個(gè)過程中研究人員有了新的認(rèn)識(shí)。污水中的好氧細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和功能在溫度升高時(shí)會(huì)發(fā)生很大變化。運(yùn)用DGGE技術(shù)我們可以分析出，不同溫度環(huán)境會(huì)存在不同的細(xì)菌群落。在同等的工作環(huán)境下，使用PCR-DGGE技術(shù)，跟蹤分使用低溫菌、常溫菌分別接種的兩套活性污泥系統(tǒng)中的微生物群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)行及時(shí)動(dòng)態(tài)觀察。在相同工藝條件下，對低溫菌群與常溫菌群進(jìn)行相同的操作，結(jié)果是：產(chǎn)生的微生物群結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的相似性。隨著時(shí)間的推移，這兩類菌群在結(jié)構(gòu)上的相似度越來越強(qiáng)。去除污水中的氨和氮主要使用硝化方法。在這種硝化作用過程中氨氧化細(xì)菌負(fù)責(zé)將氨氧成亞硝酸鹽。

這種實(shí)現(xiàn)亞硝化作用過程是硝化過程中重要的步驟。所使用的氨氧化細(xì)菌具有生長速度低、相對生物種群較少的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的細(xì)菌分離、培養(yǎng)、分析方法，會(huì)消耗工作人員大量的時(shí)間。采用PCR擴(kuò)增16SrDNA、功能基因并且隨機(jī)克隆測序等相關(guān)技術(shù)手段。在高濃度氨氮廢水處理系統(tǒng)的不同時(shí)間，分析并且處理活性污泥樣品、氨氧化細(xì)菌的種類和氨單加氧酶的活性。御用PCR-DGGE相結(jié)合的技術(shù)，針對樣品將總細(xì)菌群進(jìn)行差異性研究。實(shí)驗(yàn)證明，PCR-DGGE技術(shù)可以使我們更為深入、全面的了解氨氧化細(xì)菌的類群及其相關(guān)功能。

應(yīng)用PCR-DGGE工藝對城市污水處理與完全混合的傳統(tǒng)式處理工藝進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)對比。在同一反應(yīng)器的不同位置，微生物群的分布、不同工況下的微生物種群結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)的分析、研究。研究表明，這兩種污水處理工藝中的微生物種群都具有很強(qiáng)的多樣性，區(qū)別是：兩者種群的結(jié)構(gòu)差異巨大。采用生物滴濾反應(yīng)器與生物濾池處理相同的污水，然后采用PCR-DGGE研究不同反應(yīng)器或反應(yīng)器的不同位置中氨氧化細(xì)菌菌群的組成。種群對反應(yīng)器的形式或者位置的差異沒有任何依賴性，不會(huì)隨這些因素變化而變化。

二、PCR-DGGE技術(shù)在廢氣生物處理中的應(yīng)用

生物濾池與生物濾塔是處理臭味、異味行之有效的好辦法，這種生物過濾技術(shù)可以對惡臭與揮發(fā)性油劑廢氣體很好的遏制，從而該技術(shù)能夠很快的推廣。在除臭生物濾池中較強(qiáng)酸性與中性兩種不同運(yùn)行環(huán)境下，運(yùn)用PCR-DGGE技術(shù)研究，可以發(fā)現(xiàn)：微生物種群的多樣性與生物種群結(jié)構(gòu)上發(fā)生的改變。利用擴(kuò)增細(xì)菌16SrRNA基因的V3可變區(qū)，運(yùn)用相關(guān)技術(shù)分析濾池內(nèi)的種群變化?；厥沼醒芯恳饬x的DNA片段，與PCR測序、T載體克隆測序有效的結(jié)合。最終確定眾多種群中的優(yōu)勢菌群。微生物對強(qiáng)酸性環(huán)境有很大影響；中性條件下的微生物種群更為豐富。此外，濾池的層次上的差異，也導(dǎo)致了種群空間分布的差異性。

實(shí)驗(yàn)證明，除臭過程中硫氧化細(xì)菌占有相對明顯的優(yōu)勢。影響生物濾塔處理效率以及反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行的主要因素是塔中的微生物種群的結(jié)構(gòu)，以及微生物的多樣性。我們可以采用DGGE技術(shù)，對處理含氨廢氣的生物濾塔中的微生物進(jìn)行多樣性研究。隨時(shí)間的推移，對反應(yīng)器不同填料、不同時(shí)期微生物多樣性比對研究。證明：微生物的多樣性與反應(yīng)器運(yùn)行時(shí)間的長短有直接關(guān)系，隨著時(shí)間的不斷延長其多樣性會(huì)有所降低；將填料方法進(jìn)行對比可知：如果是堆肥填料，其微生物多樣性更為豐富，反應(yīng)器也能達(dá)到很好的效果。

三、PCR-DGGE技術(shù)在污泥生物處理中的應(yīng)用

污泥的穩(wěn)定化在污泥處理過程中是一個(gè)相當(dāng)重要的過程。在此過程當(dāng)中，微生物的穩(wěn)定對于整個(gè)污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定起到了至關(guān)重要的作用。專家們采用DGGE指紋圖譜技術(shù)，研究污泥堆肥工藝中的細(xì)菌種群動(dòng)態(tài)變化和種群的多樣性。研究證明：生物法污泥堆肥時(shí)間不大于8d。采用DGGE指紋圖譜與相似性系數(shù)Cs值對污泥堆肥各工藝環(huán)節(jié)樣品進(jìn)行相關(guān)分析，可以發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時(shí)間的持續(xù)，導(dǎo)致了微生態(tài)結(jié)構(gòu)的Cs值逐漸增高。這說明：微生物種群結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)。污泥微生態(tài)種群可以迅速進(jìn)行選擇，進(jìn)而調(diào)整內(nèi)部細(xì)菌種群數(shù)量和結(jié)構(gòu)。

四、總結(jié)

采用PCR-DGGE技術(shù)，可以科學(xué)、直觀的研究出環(huán)境中細(xì)菌群落及多樣性。我們需要避開DGGE技術(shù)的先天缺陷，這就需要我們的科研工作人員，在該領(lǐng)域繼續(xù)加大研究力度，為環(huán)境工程做出更大貢獻(xiàn)。

作者：盧笛 劉海珍 單位：河南豫光金鉛集團(tuán)有限責(zé)任公司 濟(jì)源市環(huán)境監(jiān)察支隊(duì)