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高盐含酚废水排放量大,危害严重,必须进行妥善处理才能达标排放。耐盐厌氧微生物可以耐受高盐条件,并利用废水中的硫酸盐作为电子受体,降解酚类化合物,同时降低硫酸盐的浓度,对高盐含酚废水的生物处理具有重要意义。 本研究采用3.85L的UASB反应器驯化耐盐厌氧活性污泥,处理高盐含酚废水,当进水NaCl浓度为3%,SO42-浓度为2000 mg/L,COD浓度为3000 mg/L时,活性污泥对420 mg/L苯酚的去除率接近90%,并使出水SO42-的浓度降低至400 mg/L以下。16SrRNA基因和dsr基因克隆文库分析表明,活性污泥菌群主要包括Firmicutes、Proteobacteria、Bacteroidetes和Euryarchaeota等,优势菌属包括Clostradium、Bacterides、Desulfotomaculum、Desulfovibrio、Desulfomicrobium和Methanosaeta等,推测Clostridiumspp.和Desulfotomaculum spp.可能是主要的苯酚降菌,Desulfovibrio和Desulfomicrobium可能是主要的硫酸盐还原菌。高效液相色谱(HPLC)和气相色谱(GC)分析中间产物表明,苯酚通过羧化途径,经苯甲酸代谢成小分子有机酸。Aps基因和dsr基因克隆分析表明,硫酸盐还原菌在腺苷磷酸硫酸还原酶和异化硫酸盐还原酶作用下,以SO42-为电子受体将有机酸氧化成CO2。实时荧光定量PCR(Real-time PCR)分析表明,当苯酚浓度从420 mg/L增加至840 mg/L时,厌氧污泥中16S rRNA、dsrAB和mcrA的基因数量均不断下降,其中dsrAB相对丰度由45.40%降至12.46%,而mcrA相对丰度则由26.02%升至56.18%。电子流比例分析表明,随着苯酚浓度升高,流向硫酸盐还原菌的电子流量从56%降至45%,而流向产甲烷菌的电子流量则由44%升至55%。凶此推断,苯酚浓度为210-420 mg/L时,COD去除主要由硫酸盐还原菌完成,苯酚浓度为630-840 mg/L时,COD的去除则主要由产甲烷菌完成。研究结果阐明厌氧活性污泥利用硫酸盐作为电子受体去除苯酚的代谢机理,为生化法处理高盐含酚废水提供支持。