北京市北神树生活垃圾填埋场细菌群落结构和分布特征

发布时间：2019-09-09 14:30

【摘要】：填埋场垃圾堆体的细菌群落在垃圾降解中发挥着重要作用.选择北京市北神树生活垃圾填埋场,通过钻井的方法对填埋深度6~36.1m,填埋时间2~15年的垃圾进行了分层采样,采用变性梯度凝胶电泳、测序、荧光定量PCR对垃圾的细菌群落进行了检测,同时测量了相关的环境因子.分析了垃圾堆体细菌群落结构,细菌数量和多样性沿深度分布特征及其环境因子的关系.结果表明,堆体内菌群主要来自厚壁菌门(47.6%)和变形菌门(35.3%),优势属为Natronoanaerobium(20.1%)、志贺氏菌属(20.0%)、梭菌属(14.0%);细菌多样性沿填埋深度增大,细菌数量则降低;细菌多样性与淀粉、pH值、纤维素、含水率呈现正相关,与总磷、总有机碳、半纤维素、蛋白质呈现负相关.垃圾降解水解酸化阶段在2年内基本完成,填埋9年以上的垃圾已基本趋于稳定.
【图文】：

图1垃圾填埋堆体及采样点信息Fig．1Schematicofthelandfillandthedistributionofsamplingpoints1.2理化性质与化学成分分析含水率测定:称取10g样品于105～110℃烘干至恒重(约8h)，，取出放入干燥器冷却20min，立即称重．pH测定:称取50g风干垃圾样品，用撵钵碾碎并过1mm筛，取筛下物5g置于烧杯，加入25ml无CO2水，搅拌30min，静置30min，离心后用PHSJ3F型酸度计测定上清液pH值．垃圾中代表性的化学成分是基于干重测定的［20］．总有机质测定参照中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T96—1999，灼烧法;总有机碳利用测定的总有机质含量换算，换算方程为总有机碳=(总有机质+0.477)/1.911［21］;淀粉含量测定参照食品标准，GB/T5009.9—2008;纤维素、半纤维素含量测定参照GB/T23857—2009生活垃圾填埋场降解治理的监测与检测;蛋白质测定采用紫外吸收法测定蛋白质的含量;脂肪测定参照GB5413.3—2010;溶解性底物以垃圾滤液中CODcr计，底物占垃圾百分含量为CODcr数值占垃圾的比例;总氮参照GB11894—89进行测定;总磷的测定采用钼酸铵分光光度法．1.3样品预处理与DNA提取垃圾成分存在很大的异质性，直接提取基因组DNA可能导致结果分析不准确，因此本文参照Staley［22］预处理方法，并略作改进:用pH值6.73的冷磷酸缓冲液对50g垃圾充分浸提，再用0.45mm圆孔筛过滤，所得滤液分装入50ml离心管，以3220g离心5min;弃去上清夜，将混匀沉淀物放入－20℃冷冻干燥．采用MOBIOPowerSoil湟DNAIsolationkit提取样品的基因组DNA，用MOBIO纯化试剂盒进行纯化，至DNA纯度检测为A260/280在1.8左右，A260/230在2.0左右．1.4PCＲ-DGGE与数据分析PCＲ扩增(聚合酶链式反应):以提取的基因组DNA为模板，选择引物GC-341F(5'-CGCCCGCCGCGCCCCGCGCCCGGCCC

图2不同填埋深度的细菌群落结构Fig．2Bacterialcommunitystructureatdifferentlandfilldepths表1堆体内部主要细菌类群及分布统计结果Table1Distributionofthedominantbacteriainthelandfill门比例/%纲比例/%目比例/%科比例/%属比例/%厚壁菌门(47．6)Firmicutes芽孢杆菌纲(8．4)Bacilli乳杆菌目(5．1)Lactobacillales肉杆菌科(5．1)Carnobacteriaceae毛球菌属(5．1)Trichococcus芽孢杆菌目(3．3)Bacillales芽孢杆菌科(3．3)Bacillaceae芽孢杆菌属(3．3)Bacillus梭菌纲(39．2)Clostridia梭菌目(15．1)Clostridiales梭菌科(14．0)Clostridiaceae梭菌属(14．0)Clostridium消化链球菌科(1．1)Peptostreptococcaceae未培养(1．1)Uncultured盐碱厌氧菌目(20．1)Natranaerobiales盐碱厌氧菌科(20．1)NatranaerobiaceaeNatronoanaerobium(20．1)热厌氧杆菌目(4．0)Thermoanaerobacterales热厌氧杆菌科(4．0)ThermoanaerobacteraceaeSyntrophaceticus(1．4)Thermacetogenium(2．6)变形菌门(35．3)Proteobacteriaα-变形菌纲(0．9)Alphaproteobacteria未培养(0．9)Uncultured未培养(0．9)Uncultured未培养(0．9)Unculturedβ-变形菌纲(0．6)Betaproteobacteria伯克氏菌目(0．6)Burkholderiales丛毛单胞菌科(0．6)Comamonadaceae丛毛单胞菌属(0．6)Comamonasγ-变形菌纲(33．8)Gammaproteobacteria假单孢菌目(8．9)Pseudomonadales假单胞菌科(5．1)Pseudomonadaceae假单胞菌属(5．1)Pseudomonas莫拉氏菌科(3．8)Moraxellaceae嗜冷杆菌属(3．8)Psychrobacter甲基球菌目(1．9)Methylococcales甲基球菌科(1．9)Methylococcaceae甲
【作者单位】： 北京大学深圳研究生院环境与能源学院;北京大学环境科学与工程学院北京市新型污水深度处理工程技术研究中心;
【基金】：国家科技支撑计划项目(2011BAJ07B04)
【分类号】：X172;X799.3

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本文编号：2533662