《表1 污水和活性污泥中已报道的典型功能微生物菌属》

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《活性污泥微生物群落宏组学研究进展》

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活性污泥中原核生物群落由细菌和古菌两大类群组成，而16S核糖体RNA基因扩增子测序技术的大规模应用极大促进了对其多样性的认识。广泛的调查研究表明，活性污泥中细菌来自至少30-40个门，超过700多个属[2，7，11]。与细菌相比，活性污泥古菌多样性和相对丰度较低。据估算，古菌序列在所有宏基因组序列中占1.1%[29]，而古菌16S rRNA基因序列在宏基因组16S和18S rRNA基因序列中占0.11%–0.40%[30]；在细胞水平，荧光原位杂交法表明古菌占活性污泥中总细胞数的1.6%，并且以单细胞和菌落两种形式存在[31]。基于16S rRNA基因的高通量测序分析表明[2，7，11-13，30，32-34]，活性污泥中最主要的细菌门包括Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria和Firmicutes；其他高丰度（>1%）细菌门包括Verrucomicrobia、Chloroflexi、Acidobacteria、Planctomycetes和Acidobacteria等。此外，活性污泥中通常还存在较低丰度的Spirochaetes、Nitrospira、Synergistetes、Chlorobi、Cyanobacteria和未培养的门类群（如OD1、OP10等）。常见已知功能菌包括氨氧化细菌（Ammonia-oxidizing bacteria，AOB）属Nitrosomonas和Nitrosospira；亚硝酸盐氧化菌（Nitrite-oxidizing bacteria，NOB）属Nitrospira和Nitrobacter，聚磷菌（Phosphate-accumulating organisms，PAO）属Accumulibacter和Tetrasphaera；聚糖菌（Glycogen-accumulating organisms，GAO）属Competibacter和Defluviicoccus；反硝化菌（Denitrifying bacteira，DNB）属Comamonas、Dechloromonas、Hyphomicrobium和Thauera等；丝状菌（Filaments）属Acinetobacter、Caldilinea、Gordonia、Legionella、Microthrix和Zoogloea等。活性污泥中已知最主要的古菌门是Euryarchaeota[30-31，35-36]，其次是Thaumarchaeota、Crenarchaeota和Parvarchaeota[31，36]；纲水平主要包括产甲烷菌Methanosarcinales、Methanomicrobiales和Methanobacteriales；然而，这些产甲烷菌的产甲烷活性较低，对活性污泥碳代谢作用的贡献有限[31，35]。属水平包括产甲烷菌属Methanosaeta、Methanobacterium和Methanospirillum，以及氨氧化古菌属Nitrosotenuis[37]和Nitrosocosmicus[38]等（表1）。接下来将重点阐述活性污泥工艺关键功能微生物及其与其他微生物或环境间的相互作用。