16S rDNA分子生物学分析技术在水处理工艺中的初步应用

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通过PCR(Polymerase Chain Reaction)-DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)等分子生物学技术可以不经过常规培养,直接从环境样品中提取DNA,通过对16Sr DNA V3区进行PCR扩增,结合DGGE(变性梯度凝胶电泳)和DNA测序技术,从而分析环境样品中微生物种群结构与主要菌群的种属.课题中将PCR-DGGE技术用于环境科学及工程主要领域的一些环境样品分析,包括城市污水传统处理工艺污泥样品、城市污水化学生物絮凝处理工艺污泥样品、悬浮填料床生物膜样品、城市污水处理堆肥污泥样品、活性污泥培养后样品、受高浓度盐离子冲击后污泥样品,同时,还对工业污水处理中,油田稠油废水中温和高温处理工艺污泥样品进行了处理分析.试验内容主要包括城市污水传统处理工艺与化学生物絮凝处理工艺污泥微生物结构分析、化学生物絮凝处理工艺不同工况污泥、生物膜微生物结构分析,高浓度氨根离子、硝酸根离子对活性污泥中细菌结构影响分析等.在污泥高效堆肥工艺中着重分析了反应过程中微生物变化规律,稠油废水处理中主要分析了中温和高温处理工艺微生物结构对比.对于试验中部分优势菌种通过DNA片段分离、测序和入库比对,初步分析了菌种的种属.结果显示,PCR-DGGE结合测序技术,是一种完全可行的快速进行环境学样品微生物研究的分析方法.同时提出了目前该技术在分析中存在的一些问题及建议,讨论了该技术在环境科学和工程领域的发展方向和前景.
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