BAC滤池应急处理小分子醛类污染物过程中生物菌落特性变化分析
第九章 微生物生态习题及答案
第九章微生物生态学习题一、名词解释1．硝化作用2．菌根3．活性污泥（activated sludge）：4．反硝化作用5．硫化作用6．氨化作用7．共生8．微生物生态学9．根际微生物：10．根圈效应：11．根土比：12．氨化作用：13．微生态制剂（microecologics）：14．正常菌群（normal microflora）：15．条件致病菌（oppotunist pathogen）：16．拮抗（antagonism）：17．寄生（parasitism）：18．富营养化9eutrophication）：19．BOD（biochemical oxygen demand）：20．COD（chemical oxygen demand）：21．TOD：22．DO：23．产甲烷细菌（methanogens）二、填空题1、从，，，生境中可以分离到嗜热微生物；从，和生境中可分离到嗜盐微生物。
2、磷的生物地球化学循环包括3种基本过程：、、。
3、微生物种群相互作用的基本类型包括：，，，、、和。
4、嗜热细菌耐高温的使DNA体外扩增技术得到突破，为技术的广泛应用提供基础。
5、嗜生物推动的氮循环实际上是氮化合物的氧化还原反应，其循环过程包括，，和。
6、按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成5个不同类型：，，，和。
7、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括，，和。
8、评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是和。
9、污水处理按程度可分为，和。
10、汞的微生物转化主要包括3个方面，和。
三、选择题（4个答案选1）1、总大肠菌群中不包括（）。
A、克雷伯氏菌B、肠杆菌C、埃希氏菌D、芽孢杆菌2、下列有机物中最难被微生物降解的是（）。
A、纤维素B、木质素C、半纤维素D、淀粉3、同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（）A、氨B、氧C、N2D、N2O4、异化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（）A、氨B、氧C、N2 C、N2O5、活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式？（）A、恒浊连续培养B、恒化连续培养C、恒浊分批培养D、恒化分批培养6、和豆科植物共生固氮的微生物是（）。
生物滤池法
生物滤池法处理流程：过程描述：1）废气收集和输送来自不同废气源的废气经由空气管道，通过一台离心风机的抽送,各收集点无须设置送风机。
2）一体化生物滤池废气进入到生物滤池，微生物把致臭污染物降解成无臭的化合物。
首先气体进入到位于生物滤池底部的空气分布系统，然后缓慢地通过活性生物滤床，净化后的空气以扩散气流的形式离开滤床表面进入到大气中。
生物滤池中的高效生物填料具有良好的结构稳定性和透气性能，可以保证经过长时间的运行压力损失基本保持不变。
该填料臭味处理效率高，湿度保持性好。
我方在提供此类填料中具有长期而丰富的经验，目前已在400多套生物滤池中成功应用。
在生物滤池启动时，该填料需要用含有专用微生物的溶液进行处理。
生物滤池将致臭污染物降解成二氧化碳和水，没有二次污染，生物降解的反应式是：微生物+污染物 + O2 ----→细胞物质 + CO2+ H2O性能特点：1) 生物滤池的异味处理效果非常好，在任何季节都能满足各地最严格的环保要求。
2)不产生二次污染。
3) 微生物能够依靠填料中的有机质生长，无须另外投加营养剂。
因此停工后再使用启动速度快，周末停机或停工1至周后再启动能立即达到很好的处理效果，几小时后就能达到最佳处理效果。
停止运行3至4周再启动立即有很好的处理效果，几天内恢复最佳的处理效果。
4) 生物滤池缓冲容量大，能自动调节浓度高峰使微生物始终正常工作，耐冲击负荷的能力强。
5) 运行采用全自动控制，非常稳定，无须人工操作。
易损部件少，维护管理非常简单，基本可以实现无人管理，工人只需巡视是否有机器发生故障。
6) 生物滤池的池体采用组装式，便于运输和安装；在增加处理容量时只需添加组件，易于实施；也便于气 源分散条件下的分别处理。
7) 此类过滤形式的生物滤池能耗非常低，在运行半年之后滤池的压力损失也只有500Pa 左右。
8) 其主要缺点是占地面积较大，但可以通过放置在屋顶或其他构筑物上来节省空间。
化学洗池法处理流程：过程描述：1）废气收集和输送来自不同废气源的废气经由空气管道，通过一台离心风机的抽送，进入化学洗池。
高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性
中国环境科学 2021,41(5)：2441~2448 China Environmental Science 高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性刘庆辉,李剑*,杨航,王志宇,李艳,张玮川,贾银娟,张秋根,罗旭彪(南昌航空大学,重金属污染物控制与资源化国家地方联合工程研究中心,江西南昌 330063)摘要：从污水处理厂活性污泥中分离筛选出一株高效苯酚降解菌L5-1,经菌落形态观察和16S rDNA基因测序,结果表明菌株L5-1为蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus),美国国家生物信息中心(NCBI)的注册号为MN784421.将苯酚设置为唯一碳源,对其生长和苯酚降解特性展开研究.结果表明: 菌株L5-1在10%接种量、温度30~35℃、pH值7~8的条件下,均能高效降解培养基中苯酚(培养基体积为100mL,初始苯酚浓度为500mg/L,14h时降解率>93%).而在最优降解条件下(10%接种量,培养温度为35,pH℃值7.0,NaCl浓度为1%),初始苯酚浓度为500mg/L,菌株在14h内的苯酚降解率可达97.1%;而当初始苯酚浓度为1000mg/L,菌株也可在46h内达到97.71%的降解率.运用Haldance方程动力学模拟菌株在不同浓度苯酚下的生长过程,其最大比生长速率为0.355h-1,半饱合常数104.27mg/L,抑制常数为322.83mg/L,R2=0.997. 菌株L5-1为目前已报道的Bacillus菌属中降解苯酚能力较强的菌株,为实际处理含酚废水中提供理论参考.关键词：Bacillus cereus；苯酚；生物降解；动力学中图分类号：X172 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2021)05-2441-08Isolation and degradation characteristics of highly efficient phenol-degrading bacteria Bacillus sp. L5-1. LIU Qing-hui, LI Jian*, YANG Hang, WANG Zhi-yu, LI Yan, ZHANG Wei-chuan, JIA Yin-juan, ZHANG Qiu-gen, LUO Xu-biao (National-Local Joint Engineering Research Center of Heavy Metals Pollutants Control and Resource Utilization, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China). China Environmental Science, 2021,41(5)：2441~2448Abstract：A highly efficient phenol-degrading bacterium named L5-1 was isolated and screened from the activated sludge from a sewage treatment plant. The colony morphology observation and 16S rDNA gene sequencing showed that the strain L5-1 was Bacillus cereus, with the registration number of MN784421 in the US National Center for Biotechnology Information (NCBI). A series of experiments with Phenol as the only carbon source were conducted to study the growth and phenol degradation characteristics of this strain L5-1. The results showed that under the conditions of 10% inoculum, temperature range of 30 to 35℃, pH range of 7 to 8 , the strain L5-1 effectively degraded phenol in the culture medium (with the 100mL of medium volume and the initial phenol concentration of 500mg/L), the degradation rate was better than 93% in 14h. Under optimal degradation conditions (10% inoculum, culture temperature at 35℃, pH 7.0, and NaCl concentration at 1%), The phenol degradation rate reached 97.1% within 14 hours when the initial concentration was set at 500mg/L. When the initial phenol concentration was set to 1000mg/L, the strain L5-1 still reached 97.71% degradation rate within 46 hours. The Haldane kinetic model was used to simulate the growth process of strains under different concentrations of phenol. The maximum specific growth rate was 0.355h-1, the semi-saturation constant was 104.27mg/L, the inhibition constant was 322.83mg/L, R2=0.997. This study confirmed Strain L5-1 was a Bacillus strains with strong phenol degradation ability among the reported strains of the genus Bacillus, and provided certain theoretical references for the actual treatment of phenol-containing wastewater.Key words：Bacillus cereus；phenol；biodegradable；kinetics苯酚污染废水是一种典型的高毒性工业废水,是纺织加工、煤炭气化、石油精炼、皮革制造、树脂合成、医药制造、香料生产、合成纤维等许多工业过程中常见的有机污染物[1].并且苯酚具有很强的流动性,在浓度很低时(1mg/L)也能快速渗透到周围生态环境中,导致水体有难闻的气味和味道,对动植物有长效性和生物积累性[2].美国和中国也先后将苯酚列入首批水中优先控制污染物名单[3].目前含酚废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法.利用生物法替代物理化学法矿化废水中的苯酚具有成本低、效率高等特点,且降解后的最终产物多为环境无害物质,如低碳化合物,二氧化碳和水[4-5].因此,利用生物法处理含酚废水受到广泛关注.近年来,国内外学者就如何利用微生物降解苯收稿日期：2020-09-25基金项目：国家自然科学基金资助项目(21467018);江西省教育厅项目(GJJ170576);江西省重点研发计划项目(20181ACG70021)* 责任作者, 副教授,***************.cn2442 中国环境科学 41卷酚污染废水进行了大量的研究, 筛选出多种菌株,有根瘤菌(rhizobia)[6]、不动杆菌如Acinetobacter calcoaceticus[7]和Acinetobacter sp.AQ5NOL 1[8]、红球菌如Rhodococcus erythropolis[9]和Rhodococcus spp.CM-HZX1[10]、产碱杆菌(Alcaligenes sp.)[11]等.其中有许多能降解高浓度苯酚并具有良好耐受性的微生物,如Jiang等[12]从湖北某药厂的生物池中分离出Candida genus,能在72h内降解800mg/L苯酚.陈晓华等[13]从北京一处人工湿地分离出的Ochrobactrum sp.可耐受1300mg/L苯酚并在48h内对1000mg/L苯酚降解率达到82.2%,王图锦等[14]从一个焦化厂受污染的土壤中分离出不动杆菌,能在60h内完全降解初始浓度1200mg/L苯酚. Shourian 等[15]从制药处理废水中分离出的Pseudomonas sp.能在85h内降解1000mg/L苯酚.在目前发现的众多苯酚降解菌中,有不少研究报道Bacillus菌属能有效降解苯酚. Bacillus thuringiensis J20 在120h内对700mg/L的苯酚降解率为88.6%[16],Bacillus brevis 降解1000mg/L苯酚需132h[17].其中Bacillus cereus 降解废水中苯酚的研究较少,苯酚降解效率也较低,菌株Bacillus cereus F6在8h内仅能降解100mg/L 苯酚[18],Bacillus cereus B3降解800mg/L的苯酚需72h[19].本文取江西南昌象湖污水处理厂的曝气池活性污泥,在实验室模拟工业含酚废水逐步驯化苯酚降解菌,筛选出一株对高浓度苯酚耐受并且降解效果优异的菌株L5-1,探讨了培养条件(接种量、温度、pH值、盐度、初始苯酚浓度)对L5-1生长及苯酚降解的影响.并将实验数据与Haldance方程动力学模型相拟合,探究了菌株生长和初始苯酚浓度之间的关系,以期为微生物处理苯酚污染废水提供理论参考.1材料与方法1.1菌种的来源本研究用来分离筛选菌株的样品取自江西南昌象湖污水厂曝气池活性污泥(黑色絮状).1.2培养基的制备无机盐培养基(g/L):NH4NO31.50,KH2PO4 1.50, K2HPO4 1.2, NaCl 5.00, MgSO4 0.06, MnSO4 0.02, H3BO3 0.02,ZnSO4.7H2O 0.03, FeSO4 0.05,通过1mol/L的NaOH和HCl调节pH值.定容至指定体积后灭菌备用.富集培养基(g/L):牛肉浸膏4,蛋白胨8,NaCl 4.定容至指定体积后灭菌备用.固体培养基:在已配好的液体培养基中加入1.8%(质量分数)的琼脂粉制成固体培养基,经高压灭菌锅中灭菌后倒入无菌培养皿冷却备用.1.3菌种的富集与驯化将适量活性污泥加入到100mL无菌生理盐水中,在30,150r℃/min下充分振荡1h,取10%体积的菌液,在无菌环境下接种到灭菌后的富集培养基中.在30,150r℃/min下培养到对数增长期后,取10mL富集菌液接种到90mL的无机盐培养基中,并添加苯酚作为唯一碳源.在同样的培养条件下重复此操作,以100mg/L为增加量逐步提升苯酚浓度至1000mg/L.选择生长较好的培养基进行下一步实验.1.4苯酚降解菌的筛选与纯化用无菌水将培养至对数期的菌液稀释成不同浓度梯度.在无菌环境下均匀地涂布在固体培养基表面.在恒温培养箱中倒置培养,定时观察,挑取形态及大小、颜色不同的单一菌落,于事先配置好的300mg/L苯酚的固体无机盐培养基上划线,得到单一纯菌.将分离的单一纯菌富集培养至OD600为1.0左右,作为接种体备用.以10%(体积比)的接种量加入到无机盐培养基中,添加苯酚作为唯一碳源.在30℃、150r/min,以相同条件下没有加入菌液但添加了相同浓度苯酚的无机盐培养基作为对照组,通过定时检测各培养基的苯酚浓度选择出降解效果最好的菌株,最后再反复划线确保得到单株菌种.并用斜面低温保存.1.5菌株生长和苯酚降解率的测定细菌生长量的测定:采用不含菌液的无机盐培养基作为对照参比,在波长600nm处测定菌种吸光值(OD600).代入公式(1)计算菌体质量浓度(DCW)[19].600DCW(mg/L)314.5OD=× (1) 苯酚浓度采用4-氨基替比林法测定苯酚浓度[20],代入公式(2)计算培养基苯酚降解率(%)100%=−×苯酚降解率初始苯酚度微生物浓处浓浓理后苯酚度初始苯酚度(2)1.6菌株的鉴定及系统发育树的构建5期 刘庆辉等：高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性 24431.6.1 形态学及生理生化鉴定 将菌株接种于固体培养基中观察其菌落形态,采用扫描电镜(SU1510)在10000倍下观察菌株L5-1的表面形态.测定菌株革兰氏染色、好氧性等生理生化指标.1.6.2 16S rDNA 序列分析 将要鉴定的菌株在固体培养基中划线培养至对数期后,用试剂盒(上海生工)提取分离出菌株L5-1的基因组DNA,采用细菌通用引物27F 和反向引物1492R 扩增反应DNA 序列[21].将产物电泳检测后进行测序分析(上海生工).测序结果在BLAST 和MEGA4.1软件中进行基因库比对分析和以邻位相接法构建系统发育树,初步获得菌株的生物学分类地位. 1.7 菌株生长及降解苯酚特性以不同体积比的接种量(6%、8%、10%、12%、14%)、不同培养温度(15, 20, 25, 30, 35, 40, 45℃)、不同pH 值(4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)、不同NaCl 浓度(0%、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%)在体积为100mL,初始苯酚浓度为500mg/L 的无机盐培养基中进行单因素试验,在150r/min 的振荡培养箱中培养, 间隔1h 取一次样,测定培养基中生物量和苯酚降解率,确认其最适宜的苯酚降解条件.菌株在不同初始苯酚浓度下的降解:根据以上试验确定的最佳接种量、温度、pH 值以及NaCl 浓度接种于不同初始苯酚浓度(200~1400mg/L)的无机盐培养基中,在150r/min 的培养箱中间隔2h 取一次样,测定培养基中的生物量和苯酚含量.以上试验均重复3次.1.8 苯酚降解动力学分析在微生物降解苯酚的过程中,降解底物苯酚既作为微生物的唯一碳源,又因为其毒性会对微生物生长产生抑制作用[22].因此本研究采用Haldane 方程来描述初始苯酚浓度对菌株L5-1生长的影响[23], 如公式(3)所示max phenol2phenolphenol =s iC C K C K µµ++(3)式中: µ为微生物比生长速率, h -1;µmax 为最大比生长速率, h -1;C phenol 为苯酚质量浓度, mg/L ;K s 为半饱和常数, mg/L;K i 为抑制常数, mg/L.并用Origin8.0将实验数据与动力学方程拟合. 2 结果与讨论2.1 苯酚降解菌的筛选与鉴定图1 菌株L5-1的扫描电镜图Fig.1 Scanning electron micrograph of strain L5-1×10000图2 菌株L5-1的16S rDNA 序列进化树Fig.2 The 16S rDNA sequence phylogenetic tree of strain L5-12444 中国环境科学 41卷通过多次富集驯化和分离纯化后,本研究得到4株对高浓度苯酚具有较高降解效果且能够良好生长的菌株,其中一株菌株具有良好的苯酚耐受性以及高效的苯酚降解率,将该菌株命名为L5-1,观察其菌落形态和部分生理生化特征,结合16S rDNA鉴定其菌种.经观测,L5-1菌落形态为白色,圆形,不透明,表面粗糙.革兰氏染色呈红色,为革兰氏阳性菌.进行琼脂柱穿刺实验发现其为兼性好氧菌.扫描电镜(10000×)结果如图1所示,可以看出菌体为杆状,表面较为平整,不透明,大小在1.5~2µm左右,且生长状况良好.测定16Sr DNA核酸序列,并将序列在GenBank 数据库中作比对分析,构建了菌株L5-1与其他相近菌株之间的系统发育关系(图2).结果显示菌株L5-1与蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus. MH19)相似性为99.6%,根据同源性分析结果,该菌株归属于Bacillus sp.,鉴定结果为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus).该菌株的基因序列已提交至NCBI基因库,其注册号为MN784421.2.2接种量对菌株L5-1降解苯酚的影响图3 不同接种量对菌株L5-1降解苯酚的影响Fig.3 Effect of different inoculation amount on phenoldegradation by Strain L5-1接种量的多少会对菌株降解苯酚产生直接影响,接种量过少会导致菌株更容易受到苯酚的抑制作用,接种量过高则会增加投入成本,会造成菌株之间对碳源的竞争,影响降解效果.如图3所示,接种量为6%菌液时,培养基中菌株在14h内对500mg/L苯酚的降解率为74.4%,菌株降解苯酚的停滞期随着接种量的增高而明显缩短,培养基中苯酚的浓度也在不断降低,接种量为10%、12%时,在14h内培养基中浓度为500mg/L的苯酚均被完全降解,接种量为14%时,在14h内培养基中苯酚降解率为96.8%.说明适当的提高接种量是提升菌株降解苯酚效果的一种有效途径.可以看出接种量超过10%时菌株对苯酚的降解效果提升不明显,接种量过大时反而影响到菌株的降解效果,且会增加经济成本,综合考虑选择10%作为菌株L5-1的最佳接种量.2.3温度对菌株L5-1生长和降解苯酚的影响温度是影响微生物生长繁殖的重要因素,选择出合适的温度能有效提高微生物酶活性,有助于提升参与苯酚降解的酶促反应速率[23].从图4中可以看出,菌株L5-1的最佳生长和降解苯酚温度为35,℃并在30~35℃之间对500mg/L苯酚在14h的降解率都大于95%(30℃为95.4%,35℃为96.9%),且生长状况良好.该菌株具有典型的嗜中温特点,培养温度在15和45℃时生物量和降解率都达到最低(15℃时降解率19.7%,45℃时降解率24.6%).这可能是因为培养温度过低会使参与酚类降解的微生物酶活性降低,细菌新陈代谢速率变慢,温度过高则容易让微生物酶失去活性[24].OD60图4 温度对菌株L5-1生长及苯酚降解的影响Fig.4 The effect of temperature on the growth of strainL5-1and degradation of phenol初始苯酚浓度500mg/L,14h2.4pH值对菌株L5-1生长和降解苯酚的影响如图5所示,菌株L5-1的最佳生长和降解苯酚pH值为7.0,14h内对500mg/L苯酚降解率为97%,培养基中pH值低于7.0后,随着pH值的下降菌株对苯酚的降解率逐渐下降,当培养基中pH值为4.05期 刘庆辉等：高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性 2445时,菌株基本不生长.当pH 值超过7.0后,菌株在碱性条件下对苯酚的降解率和生长状况相比酸性条件下有明显提高(pH 值为5.0时31.3%,pH 值为6.0时70.6%,pH 值为8.0时93.4%,pH 值为9.0时61.7%,pH 值为10.0时7.8%).这是因为苯酚在降解过程中会产如己二酸、丙酮酸等有机酸,致使培养基的pH 值逐渐降低,所以中性和偏碱性环境相比酸性环境更有利于菌株降解苯酚[25-26].并且在偏酸和偏碱的条件下,菌株L5-1的生长和苯酚降解效率都明显下降.这可能由于pH 值影响到了微生物的生长和代谢,进而影响到微生物对培养基中营养物质的吸收和苯酚的降解[27].在pH 值为6.0~9.0条件下,菌株L5-1在14h 内对苯酚的降解率都大于60%,表面菌株L5-1对pH 值有良好的耐受范围且该菌株更耐碱性环境.O D600pH 值图5 pH 值对菌株L5-1生长及苯酚降解的影响 Fig.5 Effect of pH on the growth of strain L5-1 anddegradation of phenol初始苯酚浓度500mg/L,14h2.5 NaCl 对菌株L5-1生长和降解苯酚的影响在工业废水的排放过程中,除了高浓度含酚污染物之外,通常还含有大量盐分,过高的盐分会抑制菌株的生长且对微生物有一定的毒害作用[28].如图6所示,菌株最适宜NaCl 浓度为1%.当NaCl 浓度在2%~6%范围内时,菌株L5-1和苯酚降解率在68h 内对500mg/L 苯酚降解率都为97%左右,当培养基中NaCl 浓度超过6%时,菌株的生长和苯酚降解随着NaCl 浓度的升高而明显受到抑制.当培养基中NaCl 浓度增加至10%时,菌株L5-1的生长量和苯酚降解率仍达到0.58和62.7%,表明菌株对盐浓度有很好的耐受性.王丽娟等[29]发现Bacillus ZU -R6在5%的盐度下降解500mg/L 苯酚,72h 时内降解率仅在50%左右,在8%的盐度下降解500mg/L 苯酚,72h 时降解率仅在20%左右.黄中子等[30]发现一株Virgibacillu sp.在5%的盐度下降解500mg/L 苯酚,72h 内的去除率达98%.因此,菌株L5-1与现有的菌株相比具有较宽的盐浓度适应范围和较快的降解速率,在处理含盐苯酚废水中有一定的优势.O D600图6 NaCl 浓度对菌株L5-1生长及苯酚降解的影响 Fig.6 Effect of NaCl concentration on the growth of strainL5-1 and degradation of phenol初始苯酚浓度500mg/L,68h2.6 菌株生长与苯酚的降解菌株L5-1在最佳降解条件下(10%的接种量、温度为35℃、pH 值为7.0、NaCl 浓度为1%)接种至初始苯酚浓度为500mg/L 的无机盐培养基中,其随时间的生长与苯酚降解曲线如图7所示.O D600图7 最佳条件下菌株L5-1的生长及苯酚降解曲线 Fig.7 Growth and phenol degradation curve of strain L5-1under optimal conditions 500mg/L由图7可知,L5-1经历了近4h 的停滞期,在此期2446 中国环境科学 41卷间苯酚浓度下降缓慢,5~9h进入对数生长期,细菌数量增长极其迅速,苯酚含量随着细菌数量的增加而迅速下降,并在接种13h后达到静止期,此时培养基中细菌总数达到最大,其OD600值为0.93.到14h时,对500mg/L苯酚的降解率达到97.1%.2.7初始苯酚浓度对降解率的影响菌株在不同初始苯酚浓度下,苯酚浓度随时间降解效果如图8所示.当初始苯酚浓度为200mg/L时,在6h内苯酚降解率达到89%.46h对1000mg/L苯酚的降解率达到97.71%.随着初始苯酚浓度的提高,菌株的停滞期也相应的增加,菌株降解相同含量的苯酚所需的时间逐渐延长.当初始苯酚浓度为1200mg/L时,66h才将培养基中苯酚浓度降解到32mg/L左右,降解率为97.4%.而当初始苯酚浓度为1400mg/L时,苯酚66h内的降解率仅为29.0%,由此可见,高浓度苯酚对菌株L5-1的生长有强烈的抑制或毒害作用,使得菌株降解苯酚速率变得尤为缓慢.图8 不同初始苯酚浓度对菌株L5-1降解苯酚的影响Fig.8 Degradation of phenol by strain L5-1 at different initialconcentrations of phenol2.8菌株L5-1对苯酚的降解动力学研究将微生物比生长速率和苯酚初始质量浓度通过非线性最小二乘法按照方程拟合(图9),方程动力学参数为:µmax=0.355h-1,K s=104.27mg/L,K i为322.83mg/L,降解苯酚最适浓度为183.78mg/L.实验数据与模型拟合吻合良好,相关系数R2为0.997.结果表明,苯酚是一种抑制底物,初始苯酚浓度低于183.78mg/L时,菌株L5-1的比生长速率与初始苯酚浓度成正比关系,这是因为培养基中降解菌缺乏足够的碳源供其生长,此时培养基中底物的浓度对菌株的生长速率起主导作用.初始苯酚浓度高于183.78mg/L时,菌株L5-1的比生长速率成负相关,此时初始苯酚浓度的升高使其对菌株抑制作用逐渐增强.表1中为目前已报道的几种微生物苯酚降解动力学参数,其中µmax表示最大比生长速率,K s饱和常数大小表示菌株对苯酚的亲和性,K s越小表示菌株对苯酚的亲和性越大,菌株的比生长速率也就更快, K i抑制常数则表示苯酚对菌株的抑制强度和毒害大小,K i值越大,苯酚对菌株的抑制和毒害作用也就越小,菌株耐受苯酚程度就越大[22].由表可以看出,菌株L5-1比较于其它苯酚降解菌的最大比生长速率和饱和常数相差不大,属于一般水平,其抑制常数大于Ochrobactrum sp.CH10[13]、波茨坦短芽孢杆菌[22]和Trichosporo n.sp[31]等其它苯酚降解菌,说明菌株L5-1具有良好的苯酚耐受能力.表1不同微生物的苯酚降解动力学Haldhance方程参数Table 1 Haldhance equation parameters of phenol degradation kinetics of different microorganisms菌种µmax(h-1) K s(mg/L) K i(mg/L)R2 Bacillus sp.L5-1(本文) 0.355 104.27 322.83 0.997 Ochrobactrum sp. CH10[13]0.441 77.77 110.6 0.973 Brevibacillus borstelensis[22]0.334 14.07 196.89 0.992 Halomonas sp. H17[23] 0.31 191.63 683.050.997Trichosporon.sp[31] 0.667 51.14 271.70.997Alcaligenes faecalis[32] 0.150 22.20 245.40 0.987图9 菌株L5-1苯酚降解动力学Fig.9 Kinetics of degradation of phenol by strain L5-13结论3.1从污水处理厂活性污泥中分离出一株苯酚降5期刘庆辉等：高效苯酚降解菌Bacillus sp. L5-1的分离及其降解特性 2447解菌.鉴定分析为芽孢杆菌属(Bacillus sp.),命名为L5-1.该菌株对苯酚具有高效的降解能力.其中最佳降解条件是接种量为10%,生长温度为35,pH℃值7.0,NaCl浓度为1%.3.2菌株降解不同初始浓度苯酚动力学与Haldance模型吻合良好,经拟合其生长参数为µmax= 0.355h-1,K s=104.27mg/L,K i=322.83mg/L.相关性系数(R2)为0.997.3.3该菌株相比于其他Bacillus cereus降酚菌株具有较宽的环境适应范围和更高的降解效率,14h对500mg/L苯酚的降解率达到97.71%,46h对1000mg/L苯酚的降解率达到97.7%.因此,该菌株在含酚废水的生物降解领域有极大的应用潜力.参考文献：[1] Mao Z, Yu C, Xin L. Enhancement of phenol biodegradation byPseudochrobactrum sp. through ultraviolet-induced mutation [J].International Journal of Molecular Sciences. 2015,16(12):7320-7333. [2] Massalha N, Shaviv A, Sabbah I. 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污水厌氧生物处理讲义
厌氧生物处理活性污泥法与生物膜法是在有氧条件下，由好氧微生物降解污水中的有机物，最终产物是水和二氧化碳，作为无害化和高效化的方法被推广应用。
但当污水中有机物含量很高时，特别是对于有机物含量大大超过生活污水的工业废水，采用好氧法就显得能耗太多，很不经济了。
因此，对于高浓度有机废水一般采用厌氧消化法。
即在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气体。
厌氧生物处理具有高效低耗的特点，因此比好氧生物处理技术更具优越性。
第一节概述一、厌氧生物处理中的厌氧微生物厌氧生物处理是以厌氧细菌为主而构成的微生物生态系统。
厌氧细菌有两种，一种是只要有氧存在就不能生长繁殖的细菌，称为绝对厌氧菌；另一种是不管有氧存在与否都能增长的细菌，称为兼性厌氧细菌〔也称兼性细菌〕。
当流入废水的BOD浓度较高，细菌在好氧状态下增长以后，由于缺氧会使各种厌氧细菌繁殖起来。
一般污水散发出恶臭是由于厌氧细菌增长产生了硫化氢、胺等气体所造成的。
厌氧生物处理中的厌氧微生物主要有产甲烷细菌和产酸发酵细菌，常见的甲烷菌有四类：既甲烷杆菌、甲烷球菌、甲烷八叠球菌、甲烷螺旋菌；产酸发酵细菌主要有气杆菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属、小球菌属、变形杆菌属、链球菌属等。
二、厌氧生物处理技术厌氧生物处理技术于19世纪末首先在英国得到应用，到1914年美国已建立14座厌氧消化池。
厌氧生物处理利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物主要包括大量的生物气和水。
此生物气俗称沼气，沼气的主要成分是约2/3的甲烷和1/3的二氧化碳，是一种可回收的能源。
厌氧水处理是一种低本钱的水处理技术，它又是把水的处理和能源的回收利用相结合的一种技术。
开展中国家面临严重的环境污染问题、能源短缺以及经济开展与环境治理所面临的资金缺乏等问题，这些国家需要有效、简单又费用低廉的技术；厌氧水处理技术可以作为能源生产和环境保护体系的一个核心局部，其产物可以被燃烧利用而产生经济价值。
微生物法去除水中氯苯类化合物的研究进展
微生物学通报 JUN 20, 2008, 35(6): 949~954 Microbiology © 2008 by Institute of Microbiology, CAStongbao@基金项目：国家科技攻关项目(No. 2001BA540C) *通讯作者：: zhangzhm@收稿日期：2007-10-14; 接受日期: 2007-12-24微生物法去除水中氯苯类化合物的研究进展王玉芬1,2 张肇铭2, 3* 胡筱敏2 贡 俊1(1. 山西财经大学环境经济系 太原 030006) (2. 东北大学资源环境与土木工程学院 沈阳 110004) (3. 山西大学生命科学与技术学院 太原 030006)摘 要: 氯苯类化合物是水环境污染中的主要污染物之一, 本文主要介绍了目前国内外微生物法处理水中氯苯类化合物的最新研究成果, 包括氯苯类化合物的微生物好氧降解、厌氧降解、共代谢、生物活性炭以及生物处理工艺等, 并展望了该领域今后的研究方向。
关键词: 氯苯类化合物, 生物降解, 微生物代谢途径The Research Progress of Treating Chlorobenzenes in Waste-water by MicroorganismsWANG Yu-Fen 1,2 ZHANG Zhao-Ming 2,3* HU Xiao-Min 2 GONG Jun 1(1. Department of Environmental Economics , Shanxi University of Finance and Economics , Taiyuan 03006) (2. School of Resource Environment and Civil Engineering , Northeastern University , Shenyang 110004)(3. College of Life Science and Technology , Shanxi University , Taiyuan 03006)Abstract: Chlorobenzenes are main pollutants in wastewater. The new development of the microbial treat-ment techniques for chlorobenzenes-removal in the wastewater is discussed in this paper. It was included that microoganisms degrading chlorobenzenes, aerobic and anaerobic biodegradation, biological co-meta- bolism, and biological treatment processes. The developmental trend of biological degradation chloroben-zenes is also predicted.Keywords: Chlorobenzenes, Biodegradation, Microbial degradation pathways 氯苯类化合物是水环境污染中的主要污染物之一, 美国、日本、中国等世界上很多国家都将氯苯类污染物列入了优先污染物名单, 如氯苯、1,2二氯苯、1,3二氯苯、1,4二氯苯、1,2,4三氯苯和六氯苯, 被美国EPA 列为129种优先污染物当中[1]。
2023年注册公用设备工程师(给水排水)《专业知识考试(上)》真题试卷(含答案解析)
t u u d2023 年注册公用设备工程师〔给水排水〕《专业学问考试〔上〕》真题试卷一、单项选择题〔共 40 题，每题 1 分，每题的备选项中只有 1 个符合题意〕1．关于给水系统供水方式选择的以下说法那一项正确？〔 〕A ．水源、厂站位置，以及输配水管线走向等，应依据相关专项规划要求，结合城镇现状确定B ．当人口密度较大且经济不够兴盛的地区，应承受区域供水C ．用户对管网水压的要求是承受分压供水的唯一依据D ．在统一给水系统中，必需承受同一水源2. 关于工业用水给水系统的以下表述，哪一项正确？〔 〕A ．工业用水水质标准低于生活用水水质标准B ．工业用水应设置独立的给水系统C ．在独立的工业用水给水系统中，用水显的时变化系数恒定为1D ．在大型工业企业给水系统中，不仅包括不同车间的生产用水，而且还包括一局部职工生活用水 3. 以下关于输水管道的说法哪一项正确？〔 〕A ．自来水厂至配水管网的输水管其设计流量为管网最高日最大时流量B ．原水输水管道必需设置两条C ．清水输水管道不宜承受重力式D ．原水输水管道在各种设计工况下运行时不应消灭负压4. 在配水管网计算时，常把某管段的沿线流量〔q 〕折半归于该管段上下游两个节点的节点流量，从理论上讲，以下关于上游节点的折算流量q u 与下游节点的折算流量q d 的关系，哪一项正确？〔 〕A. q u >q dB. q u <q dC ．q ＝qD ．q u >q d 或q u <q d 或 q ＝q d 均有可能5. 按市政消火栓相关规定，以下哪一项错误？〔 〕A ．市政道路宽度超过 60m 时，应在道路的两侧穿插错落设置市政消火栓B ．市政消火栓宜承受直径DN150 的室外消火栓C ．市政消火栓宜承受地上式室外消火栓D ．市政消火栓的间距及保护半径不应大于120m6. 以下关于我国水资源时空分布特点的描述，哪一项错误？〔 〕A ．降水具有区域分布较为均匀的特点B ．降水具有年际、年内变化大的特点C ．长江以北的水资源低于全国平均水平D ．径流量的逐年变化存在明显的丰枯交替消灭现象7. 以下关于造成河床横向变形的主要影响因素的表述，哪一项正确？〔 〕A. 河流中拦河坝的兴建B ．河谷宽度的沿线变化C．河流弯曲段横向环流D．河流比降的沿线变化8.以下关于水的混凝定义和影响颗粒稳定性表达中，那一项为哪一项正确的？〔〕A．水的混凝指的是投加混凝剂进展混合、促使胶体颗粒分散的过程B．亲水胶体颗粒外表的水化膜是胶体颗粒聚拢稳定性的主要缘由C．水分子和溶解杂质分子的布朗运动是憎水胶体颗粒聚拢稳定性的主要影响因素D．投加带有正电荷的电解质降低ζ神电位常被称为压缩离子层、集中层的双电层作用9.以下关于静水中颗粒下沉时受到不同的作用力表达中，哪一项为哪一项正确的？〔〕A．沉淀颗粒在水中所受到水的浮力大小和其本身的重量有关B．沉淀颗粒在水中所受的重力等于颗粒所受到的扰流阻力时，颖粒沉速等于零C．沉淀颗粒在冬天沉速变小的缘由是水的动力黏度增大、水的浮力增大的结果D．大粒径球形颗粒在静水中的沉速较快的缘由是大粒径颗粒简洁变成流线型颗粒10.以下关于同厚度单层非均匀性石英砂滤料的表述，哪一项为哪一项正确的？〔〕A．滤池过滤水头损失主要是由滤料d10 粒径大小打算的B．滤池初始过滤水头损失的大小与滤料孔隙率的三次方成反比C．K80是指通过某筛网孔径的滤料与有效粒径滤料的重量之比D．在与滤料层孔隙率有关的多种滤料特征中，不包括砂的密度11.某水源水存在有机微污染，砂滤池后承受臭氧－活性炭进展深度处理。
固定化微生物曝气生物滤池
固定化微生物曝气生物滤池
固定化微生物曝气生物滤池（BAF）处理系统用于利用兼性及好氧微生物群落的生命活动将污水中大部分有机物转化为CO2和H2O，同时完成生物脱氮除磷的过程。
本生物滤池借鉴了国外先进的布水、布气机理，采用高选择性和高附着力生物载体，并使用高性能专用特种微生物制剂和生物酶，其去除效率和负荷量与传统生物滤池相比都有了大幅度的提高，同时，特制载体其本身具有某些特性，即：比表面积大、处于微流化状态、能够吸附磷等金属非金属离子等，虽然在曝气状态下，在载体内部仍然存在缺氧条件，形成外部好氧菌、内部兼性菌及厌氧菌以及原生动物后生动物等完整的微生物生态环境，能够在完成降解炭水化合物的同时完成生物脱氮固磷的全过程；同时污泥自身得到消化，剩余污泥量大幅度减少。
通过生物的吸附降解过滤作用，去除废水中剩余的污染物质，确保出水达标。
——文章来源网络，仅供个人学习参考。
臭氧生物活性炭深度饮用水处理技术ppt课件
臭氧氧化作用的优缺点
优点
臭氧 氧化法
氧化能力强、 反应速度快、 反应条件温和、 操作简单、 无二次污染
缺点
臭氧生成设备复杂、 臭氧水处理中的应用
6 生物降解： 水解化合物进入细胞内，在酶作用下进行氧化分解。 7 外反扩散： 降解产物通过液膜扩散至污水中。
臭氧—生物活性炭技术原理
生物活性炭池的反应过程
活性炭孔隙中的有机物被分解后，经 过反冲洗，活性炭腾出吸附位置，恢复 了对有机物及溶解氧吸附能力。活性炭 对水中有机物的吸附和微生物的氧化分 解是相继发生的，微生物的氧化降解作 用使活性炭的吸附能力得到恢复，而活 性炭的吸附作用又使微生物获得丰富的 养料和氧气，两者互相促进，形成相对 平衡态，得到稳定的处理效果，从而大 大延长了活性炭的再生周期。
臭氧的反应机理
臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子 或亲质子性，臭氧分解产生的新生态氧原子，在水中形成具有强氧化作用的羟 基自由基·OH，它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等 等，其副产物无毒，基本无二次污染，有着许多别的氧化剂无法比拟的优点， 不仅可以消毒杀菌，还可以氧化分解水中污染物。
臭氧—生物活性炭技术原理
生物活性炭的作用机理
生物活性炭对废水中有机物的去除机理主要由以下7方面组成：
1 外扩散： 污染物通过液膜达到活性炭表面。 2 内扩散： 污染物从活性炭表面进入微孔道和中孔道，进而扩散至中孔和微
孔表面。
3 吸附： 进入微孔、中孔表面的污染物被活性炭吸附相对固定。
4 水解：污染物与菌胶团分泌的胞外酶反应，水解成分子量较小的物质。 5 内反应： 水解后的化合物由中孔道和微孔道扩散至外表面生物膜吸附区。
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BAC滤池应对小分子醛类污染物过程中生物菌落特性变化分析Transformations of the Bacterial Biodiversity in BAC Filter Treating WaterContaminated by Acetaldehyde and Acraldehyde张春雷，许光，冯博然，郑鹏（北京市自来水集团有限责任公司，100031）摘要：本文在实验室条件下提取BAC滤池处理乙醛、丙烯醛等小分子醛类污染物前（SC）后（SY）活性炭表面微生物总DNA，构建16S rDNA克隆文库，并通过16S rDNA序列的系统发育分析，对样品中细菌种群多样性及群落结构的前后变化进行了分析。
结果表明BAC滤池处理乙醛和丙烯醛前后细菌种群和菌落结构发生了显著变化。
SC样品文库中阳性克隆的16S rDNA序列分属13个细菌类群，Alphaproteobacteria（25%）、Acidobacteria（15%）、Planctomycetes（12%）、Betaproteobacteria（11%）、Nitrospira （6%）是其中可辨识的最大几个类群，HPC量为1.18×107 CFU/g；而SY样品阳性克隆的16S rDNA序列分属6个细菌类群，分别为Alphaproteobacteria（10%）、Betaproteobacteria（78%）、Gammaproteobacteria （5%）、Deltaproteobacteria（5%）、Acidobacteria（1%）、Unidentified bacteria（1%），HPC量增加到了1.28×108 CFU/g。
SY样品文库中与已培养种或克隆相似度较高的种群数为33种，远低于SC样品的81种，且主要菌群丰度增高显著。
SY文库中属于Betaproteobacteria类群的SY-10、SY-41、SY-1、SY-75、SY-14、SY-107超过总基因库频率的50%，对乙醛和丙烯醛等小分子醛类的降解起决定性作用。
关键词：乙醛；丙醛，生物活性炭（BAC）；异养菌总数计数（HPC）；16S rDNA；甲醛、乙醛以及丙烯醛等小分子醛类污染物通常易溶于水且很难被传统净水工艺去除，对饮水安全存在潜在的风险[1]。
此前张春雷等人[2]的试验发现生物活性炭滤池对此类小分子醛类污染物具有较好的降解作用，但在用炭滤池需要4~30 h的驯化或适应时间。
但文中并未阐述这一过程中微生物菌群的的特征和变化。
因此，了解微生物菌落的这一变化过程及其背后机理有助于这一过程的研究和该技术的实际应用。
16S rDNA克隆文库技术是当前研究各种环境微生物群落结构及其多样性研究的主要技术手段[3,4]。
本试验构建了BAC滤池处理含小分子醛类水样前后活性炭滤池中细菌的16S rDNA克隆文库，并通过16S rDNA序列的系统发育分析,探讨了过程前后活性炭滤池微生物多样性的变化并通过HPC分析比较了前后生物量的差异，对降解小分子醛类污染物的主要菌群进行了分析和探索。
1 材料和方法1.1 化学试剂和设备Tryptone 1.0 g/L，EGTA 10-3 mol/L，Tris缓冲溶液0.01 mol/L，Zwittergent3-12 2×10-4 mol/L，R2A培养基。
1.2 分析方法和试验条件微生物量的测定采取HPC法[5]。
细菌多样性分析：过程包括：活性炭炭表面细菌总DNA 提取，16S rDNA基因全长的PCR扩增，16S rDNA基因文库的构建，基因文库的ARDRA 分型以及序列测定和系统发育分析。
方法参见郝春博等人的研究[6]。
其他水质参数分析参见《生活饮用水标准检测方法》GB5750-2006。
水厂在用颗粒活性炭(SC)取自北方J水厂二期2A8炭池，宁夏太西活性炭厂生产，炭龄25个月。
试验室活性炭滤柱直径60 mm，玻璃材质。
运行参数参考J水厂实际工艺，填装活性炭SC。
进水中添加0.8~2.4 mg/L乙醛，0.5~1.0 mg/L丙烯醛。
运行至出水中乙醛与丙烯醛浓度稳定取炭样（SY）进行分析。
2 试验结果2.1 HPC检测结果结果如表1，图1-1、1-2所示。
表1 活性炭滤床中HPC计数检测结果含水率/% 湿碳菌量/CFU·g-1干碳菌量/ CFU·g-1 SC 60.75 4.64×106 1.18×107SY 56.75 5.56×107 1.28×108图1-1 SC样品超声洗脱水样稀释1000倍菌落形态图1-2 SY样品超声洗脱水样稀释10000倍菌落形态2.2微生物多样性及系统发育学分析结果将从SC、SY样品中得到的每种基因型的序列输入RDP网站，利用Classifier 程序确定其系统发育类群。
结果分别如图2-1，2-2所示，两者细菌种群结构差异显著。
图2-1 SC样品中各类细菌在文库中所占比例图2-2 SY样品中各类细菌在文库中所占比例其中，SC样品结果显示，文库中细菌克隆的16S rDNA序列分属13个细菌类群（如图2-1），分别为Alphaproteobacteria（25%）、Betaproteobacteria（11%）、Gammaproteobacteria （4%）、Deltaproteobacteria（2%）、unclassified_Proteobacteria（3%）、Acidobacteria（15%）、Verrucomicrobia（4%）、Planctomycetes（12%）、unclassified bacteria（11%）、Nitrospira（6%）、Gemmatimonadetes（2%）、Bacteroidetes（3%）、Actinobacteria（2%）。
而SY样品结果则显示文库中细菌克隆的16S rDNA序列分属6个细菌类群（如图1），分别为Alphaproteobacteria（10%）、Betaproteobacteria（78%）、Gammaproteobacteria（5%）、Deltaproteobacteria（5%）、Acidobacteria（1%）、Unidentified bacteria（1%）。
相对于SC样品，SY样品中细菌类群减少7个。
其中在SC样品中占相当比重（55%）的Acidobacteria（15%）、V errucomicrobia（4%）、Planctomycetes（12%）、unclassified bacteria （11%）、Nitrospira（6%）、Gemmatimonadetes（2%）、Bacteroidetes（3%）、Actinobacteria （2%）均未检出。
Alphaproteobacteria的比重也由25%下降至10%。
与之形成鲜明对比的是Betaproteobacteria的比重从SC样品的11%激增到78%，增加6倍有余；此外Deltaproteobacteria 也从2%增加到5%，增加1.5倍。
细菌类群的改变和集中凸现了外界因素（乙醛和丙烯醛）对自然状态下炭滤池菌群的干扰和影响。
为了进一步了解两个样品表面菌群的系统发育地位，本研究还将每种基因型的序列输入NCBI网站，用BLAST程序与数据库中已有的序列进行比对分析，并将下载相似性最高的序列和相似性较高的已知种的序列作为参考。
将所有序列用BioEdit中ClustalW程序比对后，用MEGA 4.0软件绘制系统发育树（SC炭样图3-1-1，3-1-2，SY炭样图3-2-1，3-2-2）。
图3-1-1 SC样品中菌落基于16S rDNA序列的Proteobacteria细菌系统发育树图3-1-2 SC样品中菌落基于16S rDNA序列的其它门的细菌系统发育树图3-2-1 SY样品中菌落基于16S rDNA序列的Proteobacteria细菌系统发育树3 讨论3.1 HPC结果分析SY样品中微生物的量增加明显，从1.18×107 CFU/g增加到1.28×108 CFU/g，单位质量活性炭表面HPC的量比原炭SC高了一个数量级。
而且从菌落形态上看，也有较大差异。
SY炭中的细菌生长速度很快，3天时间菌落即清晰可见，而SC样品中的细菌长到第七天大多数菌落仍然较小（如图1-1，1-2）。
原因可能是J水厂炭滤池进水中的有机碳含量较少，炭滤池中的微生物大都是典型的寡营养型细菌[7]，所以生长较慢。
SY样品进水中由于添加了乙醛和丙烯醛两种可被降解的有机物，有机碳含量较高，炭表面的降解菌代谢速度较快，适合在检测所用培养基上生长，所以生长速度更快。
从形态上看，SC样品中的菌落较小，大多为白色，同时还有2-3种一定数量的黄色菌落。
SY样品中除了这些细菌之外，还有许多大型及中型的白色菌落，以及少数土黄色的菌落。
这些细菌是进水投加了乙醛、丙烯醛之后，活性炭中细菌菌群发生改变而产生的，因此可能是起降解作用的细菌。
另外，SY样品中的黄色细菌的比例也有所减少。
3.2 SC样品基因文库及发育系统分析SC样品中相似度较高的种群共81种，其中α-Proteobacteria（α-变形杆菌纲）的细菌在文库中所占比例达25%，检出的相似度较高的种群共23种，是第一大类群。
该类群细菌绝大多数是寡营养类型[8]，揭示了自然条件下SC炭池进水中可生物降解有机碳极少。
而在SY样品中Alphaproteobacteria的比重下降至10%，是第二大类群，且种群的数量仅有7种，种群间的丰度也有所降低。
SC样品中Betaproteobacteria类群检出相似度较高的种群共8种，丰度较高的SC-8和SC-56分别为4.10%和2.46%；而在SY样品中Betaproteobacteria类群检出相似度较高的种群共21种，占到整个文库检出种群总数（33种）的67.7%，其中SY-10，SY-1，SY-29，SY-14的基因频数分别占总基因文库的21%，19%，9%和8%，种群丰度明显增加，外界干扰（乙醛，丙烯醛）迹象明显。
SC样品中微生物的种群数量（88种）明显高于SY样品（33种），且所有种群的丰度均处于较低水平，反映了自然条件下寡养环境菌群的稳定性。
其中与已知培养种群近似度较高的种群极少。
SC-46与Acidobacterium sp.（酸杆菌属）的相似度为98%，丰度为2.46%。
除此以外，SC-68与Hyphomicrobium sp.（丝微菌属）细菌聚在一个分枝上，Hyphomicrobium TH205具有反硝化酶系与固氮酶系[9]，且能利用甲醇为唯一碳源快速生长[10，11]。