《表3 微生物群落在种或属水平的相对丰度》

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《微米零价铁对剩余活性污泥和餐厨垃圾厌氧联合消化的加强效果及机制》

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很明显，厌氧微生物之间缓慢的电子交换速率是厌氧消化产气效率低下的原因之一．而作为一种更有效的电子传递方式，DIET可以使一些特定的细菌和产甲烷菌之间直接地进行电子交换，而不需要氢气和甲酸作为电子载体，从而大大的提高微生物间电子传递的效率，加强厌氧消化的表现．DIET涉及到多种多样的微生物，例如:Methanosaeta concilii、Geobacter、Syntrophomonas和Methanosarcina等，这些微生物丰度的变化会对DIET产生直接影响．很多研究已经证明在厌氧消化系统中加入一些传导性材料如生物炭、四氧化三铁等可以促进DIET相关微生物的生长繁殖，从而加强厌氧消化对有机物的去除率和产气效率[9～11]．属于Firmicutes的Syntrophomonas就是一种典型的可以参与DIET的微生物，它不仅可以通过β氧化途径参与丁酸的降解，而且还可以与产甲烷菌形成协同代谢作用，进而加强厌氧消化的表现[30].Wu等[11]的研究发现向污泥厌氧消化系统中加入适量生物炭可以有效促进Syntrophomonas的生长，进而导致甲烷产量的提升．Lei等[10]则证明了上流式厌氧污泥流化床中出水COD去除率的增加应主要归功于所加碳布（carbon cloth）对Syntrophomonas和Methanosarcina之间DIET的加强．此外，作为氢营养型产甲烷菌的Methanobacterium也可以参与DIET过程，这一点在Lin等[31]的研究中已经证明．如表3所示，本实验中零价铁的添加显著提高了DIET相关微生物的丰度．在空白组，Syntrophomonas和Methanosarcina的相对丰度仅为4.19%和12.25%，而在10 g·L-1零价铁的反应组，它们的相对丰度则分别提升到5.05%和13.46%．对于Methanobacterium也表现出类似的趋势，它在各组的相对丰度分别为3.33%（空白）、5.12%（Z1）、4.09%（Z2）和6.45%（Z3）．这些结果说明零价铁的投加促进了联合消化系统中DIET相关微生物的生长繁殖，强化了微生物间的DIET，进而提高了最终甲烷产量．这是零价铁促进联合消化产甲烷的另一个重要原因．