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本研究采用克隆文库、实时定量PCR、荧光原位杂交(FISH)和高通量测序的技术分析了污泥发泡和污泥膨胀周期内微生物群落的组成和动态演替规律。对污泥厌氧消化系统中原料污泥和消化污泥的16S rRNA基因和ITS基因进行MiSeq高通量测序，分析微生物群落在一年周期内的动态变化，以探索原料污泥连续进样对厌氧消化系统微生物群落组成的影响。通过对不同的污泥样品进行基于DNA和RNA的高通量测序分析，比较污泥中总的微生物群落和有活性微生物群落的异同。得到主要结果如下: (1)对污泥发泡的污水处理厂发泡周期内的典型样品（泡沫、发泡污泥和正常污泥）的微生物群落结构分析表明，泡沫和发泡污泥的细菌群落和丝状细菌群落相似，而与正常污泥中的群落组成显著不同;放线菌门(Actinobacteria)是泡沫和发泡污泥中最优势细菌，而变形菌门(Proteobacteria)是正常污泥中最优势的细菌;Candidatus M.parvicella在污泥发泡的不同时期都是最优势丝状细菌，但其在泡沫和发泡污泥中都明显富集，而且其丰度随着污泥发泡的消失逐渐降低，这都表明污泥发泡与其过度增殖有直接关系;除了Candidatus M.parvicella，Tetrasphaera和Trichococcus也在可能在污泥发泡的产生中起了作用;与氮磷的转化和去除有关微生物在发泡污泥和正常污泥中的组成明显不同。 (2)对污泥膨胀的污水处理厂膨胀周期内的典型样品的微生物群落结构分析结果表明污泥膨胀不仅改变了细菌群落组成还降低了细菌的数量和多样性;放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的丰度随着污泥膨胀的发生显著增加，而在正常污泥中占最优势的变形菌门(Proteobacteria)的丰度却显著降低;11种丝状细菌存在于膨胀不同时期的活性污泥中，且丰度随着污泥膨胀的发生明显增加;除了经常被报道的丝状细菌Candidatus M.parvicella和Tetrasphaera，值得注意的是可能有未知的Trichococcus属的丝状细菌存在于该膨胀的污水处理厂。 (3)对一个污泥厌氧消化系统一年周期内的原料污泥和消化污泥的微生物群落进行分析，结果表明:原料污泥中微生物对消化污泥的微生物群落有直接影响。细菌、古菌和真菌的数量和多样性在消化污泥中变化趋势与它们在原料污泥中的变化趋势一致。消化污泥中的细菌群落组成呈现明显的季节性变化，而在原料污泥中，细菌的多样性和丰度也有相同的变化趋势;消化污泥和原料污泥中的真菌和古菌群落组成没有明显的季节性变化;虽然消化污泥的细菌群落结构呈现明显的季节性变化，但消化系统的产气量在一年周期内保持稳定，这主要是因为消化污泥的古菌和真菌群落组成在一年周期内保持稳定，并且消化污泥中功能菌群的丰度在一年周期内都非常高。 (4)基于RNA和DNA的MiSeq技术对污泥中总微生物群落和有活性微生物群落分析表明同一个污泥样品的总微生物群落和其有活性微生物群落的组成相似。