农业废弃物酶解碳源对周丛生物脱氮的强化效应OA

本研究利用碱和酸预处理农业废弃物的水解液充当碳源,通过周丛生物脱氮试验评估其对周丛生物脱氮能力的强化效果,并结合周丛生物生物量、胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)组分分析和16S rRNA基因测序技术揭示外加碳源对周丛生物的生长和微生物群落的调控机制。结果表明:碱预处理玉米芯水解液(YMX)因其高化学需氧量[COD=(23.134±0.704)g·L^(-1)]和缓释糖类(74%),显著提升了周丛生物对总氮(TN)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)及硝态氮(NO_(3)^(-)-N)的去除率(分别达84.4%、100%和67.5%),其优势源于假单胞菌门(Pseudomonadota,42.1%)的富集及其携带的完整反硝化基因簇(nirK/nirS、norB/nosZ)。酸预处理玉米秸秆酶解液(JG)虽COD释放量较低(ΔCOD=6.408 g·L^(-1)),但通过蓝细菌门(Cyanobacteria,55.8%)与溶杆菌属(Lysobacter,6.4%)的“光驱碳供给-异养反硝化”协同路径,实现了与YMX组相当的硝酸盐去除率(70.5%vs.67.0%)。此外,外源碳输入通过重塑胞外聚合物(EPS)组成驱动群落重构,YMX组多糖含量提升了16.0%,增强了周丛生物机械强度并促进异养反硝化;JG组蛋白质含量增加了26.5%,可通过吸附酚类抑制物缓解毒性。