中国环境科学

作者：张虹, 李蕾, 彭韵, 杨屏锦, 黄茜, 彭绪亚, 王小铭

单位：重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400045

关键词：餐厨垃圾,厌氧消化,氨抑制,产气性能,微生物群落

基金：国家自然科学基金资助项目（51708057）；重庆市自然科学基金资助项目（cstc2018jcyjAX0743）

为探析氨氮（TAN）对餐厨垃圾厌氧消化性能及微生物群落的影响，在串联批次实验中引入氨氮胁迫，结合Miseq高通量测序分析，研究了不同TAN浓度下厌氧消化系统的过程参数响应以及微生物群落动态.结果显示，随TAN增加，甲烷回收率从（96.53±2.66）%下降至（63.13±0.73）%，消化时间从435h延长至915h，连续驯化下，TAN为3000mg/L的实验组产气性能完全恢复，而高氨氮实验组（TAN36000mg/L）仍处于抑制状态.相较于乙酸代谢而言，长链挥发性脂肪酸（LCVFAs）代谢对TAN的耐受度更高（6000mg/L），但一旦被抑制，其功能难以通过驯化恢复.从微生物层面上看，高丰度且功能冗余的水解酸化细菌保证了各TAN梯度下的水解酸化作用；氨氮敏感的Methanosaeta和Methanospirillum也能通过驯化被耐氨的Methanosarcina和Methanoculleus取代，从而维持系统产甲烷功能；相比之下，产氢产乙酸菌功能高度专一，仅C4~C18降解菌Syntrophomonas和丙酸降解菌Pelotomaculum被检测到，在连续的高氨氮暴露下，前者的丰度虽有一定程度的恢复，但后者未能被驯化，最终系统出现以丙酸为主的LCVFAs积累，产气性能恶化.可见， LCVFAs的互营降解才是氨抑制失稳的关键环节.

来源：2020年第8期

《中国环境科学》期刊编辑部

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