论文摘要
厌氧生物处理方法日渐成为公认的治理废水的有效途径之一。废水厌氧生物处理过程具有很多优势如有机物去除率较高、低能量消耗等,且在去除污染物的同时,还可以利用废水中有机物生产高附加值产品,如挥发性脂肪酸（VFAs）。通过废水厌氧发酵生产VFAs是实现废水资源化的一条新途径。产氢产乙酸细菌在厌氧产酸过程中具有至关重要的作用。本文首先建立了检测厌氧体系中产氢产乙酸细菌的荧光原位杂交方法（FISH）。以基于16S rRNA序列设计的特异性寡核苷酸探针为基础,优化FISH实验条件,确定该技术检测产氢产乙酸细菌的实验条件为样品固定19h、乙醇脱水5min,杂交缓冲液中甲酰胺浓度55%。运用建立的FISH技术检测了几种厌氧消化体系中产氢产乙酸细菌的数量,并与用传统MPN方法的结果进行了比较。结果表明,产氢产乙酸细菌分布广泛,废水处理UASB反应器和动物消化道,特别是反刍动物瘤胃中的产氢产乙酸细菌数量较高,其丰度分别为1.70×109 cells/mL样品,6.50×108 cells/mL样品。湖底沉积物中产氢产乙酸细菌只占整个微生物群落的极少部分,含量为1.20×108 cells/mL样品。以建立的FISH技术为基础,采用2-溴乙烷磺酸钠（BES）和氯仿两种产甲烷细菌抑制剂研究厌氧发酵过程代谢途径和末端产物的变化规律,并应用FISH技术分析发酵内部微生物的动态特征。研究发现,BES添加量与污染物浓度存在一定比例关系,污染物浓度越高,BES添加量就越大;BES增加了发酵过程VFAs的种类,引起了代谢途径类型的变化;提高了乙酸、丙酸、丁酸等各种VFAs的产量,使VFAs一直维持在最高产量。与BES相比,氯仿的抑制效果更佳,在增加VFAs种类和提高VFAs产量等的同时,加快了酸化速度并缩短了发酵周期,使乙酸、丙酸、丁酸等产物在短时间内达到最大值并得到累积。BES和氯仿两种抑制剂都在不同程度上对产氢产乙酸细菌产生了抑制作用。但是,食丙酸盐产氢产乙酸细菌和食丁酸盐产氢产乙酸细菌变化规律分别与丙酸、丁酸浓度无直接相关关系（p>0.05）,产氢产乙酸细菌变化规律与乙酸浓度也无直接相关关系（p>0.05）,产氢产乙酸细菌没有直接从数量上反映与相关产物之间的关系,而是通过细菌代谢活性体现对各种发酵产物的影响。