【摘要】：實驗模擬循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng),運行了移動床生物膜反應器(moving bed biofilm reactor,MBBR)和掛簾式生物滴濾池兩類生物過濾系統(tǒng)的6種不同填料反應器,對比分析了各反應器的填料掛膜效果、銨態(tài)氮轉化速率和生物膜微生物群落結構等特征.結果表明,與MBBR相比,掛簾式生物滴濾池掛膜速度快且生物量較多,其中碳纖維掛簾式生物滴濾池的脫膜后生物膜重最大,為45.97 g·m-2,8 h NH+4-N去除率(86.76%)高于其他反應器(61.96%~78.76%),并且NO-2-N累積少,16 h時NO-2-N濃度在0.5 mg·L~(-1)以下.通過Illumina高通量測序技術對生物過濾系統(tǒng)中生物膜微生物群落結構進行解析,結果表明,不同類型反應器的生物膜內的細菌、真核微生物群落構成有明顯區(qū)別,無論是細菌還是真核微生物,掛簾式生物滴濾池的物種豐度和多樣性均高于MBBR,但MBBR的細菌群落物種集中度更高.硝化螺菌屬(Nitrospira)及放線菌中的Nakamurella屬在兩類反應器的生物膜中均占優(yōu)勢,腐螺旋菌科(Saprospiraceae)在掛簾式生物滴濾池更多,而叢毛單胞菌科(Comamonadaceae)更傾向于在MBBR中富集.在真核微生物屬水平相對豐度上,掛簾式生物滴濾池中小桿目中的Rhabditida norank占明顯優(yōu)勢,而MBBR中綠藻綱中的Chlorophyceae norank占明顯優(yōu)勢.以上研究結果為掛簾式生物滴濾池在循環(huán)水養(yǎng)殖水質凈化中的應用奠定了實驗基礎.
[Abstract]:Six different packed biofilters, moving bed biofilm reactor (MBBR) and curtain biotrickling filter (BTF), were used to simulate the recirculating aquaculture system. The effects of different packed biofilters, ammonium ecological nitrogen conversion rate and microbial community structure of biofilm were compared and analyzed. The results showed that compared with MBBR, curtain bio-trickling filter had faster membrane-hanging speed and more biomass, and the bio-film weight of carbon fiber curtain bio-trickling filter was the highest, which was 45.97 g m-2, 8 h NH + 4-N removal rate (86.76%) higher than other reactors (61.96% ~ 78.76%), and the accumulation of NO-2-N was less than that of other reactors (61.96% ~ 78.76%). Illumina high-throughput sequencing technique was used to analyze the microbial community structure of biofilm in biofiltration system. The results showed that the composition of eukaryotic microbial community in biofilm of different types of reactors was significantly different. Both bacteria and eukaryotic microorganisms had high species richness and diversity. Nitrospira and Nakamurella in actinomycetes predominate in the biofilms of both reactors. Saprospiraceae is more abundant in curtain bio-trickling filters, while Comamonadaceae is more inclined to enrich in MBBR. Rhabditida norank was predominant in the small rods of the curtain biotrickling filter, while Chlorophyceae norank was predominant in the green algae class of MBBR. The above results laid an experimental foundation for the application of the curtain biotrickling filter in the purification of water quality of circulating aquaculture.
【作者單位】： 北京市農林科學院生物技術研究中心;東北林業(yè)大學林學院;農業(yè)部都市農業(yè)(北方)重點實驗室;
【基金】：北京市農林科學院青年科學基金項目(QNJJ201417);北京市農林科學院科技創(chuàng)新能力建設專項(KJCX20140420)
【分類號】：X714

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