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多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,简写为PAHs)是分子中含有两个或两个以上稠合苯环的烃类化合物,是一类分布广、稳定性好、生物富集率高、“三致”效应强的持久性有机污染物,对生态环境和人类健康构成极大威胁,其水污染的危害不容忽视。活性污泥法以其效果显著、成本低、污染低的特点和优势在PAHs污水的处理中得到广泛的应用。为了考察活性污泥法处理含PAHs废水时活性污泥中的微生物群落变化规律和PAHs降解机制,本工作在人工模拟废水中添加简单PAHs物质萘、蒽,研究用活性污泥处理这些废水后的微生物及蛋白质表达谱变化规律。1.OTU分析显示:四组活性污泥OTU数目,处理90天时较处理30天时分别减少了34个、12个、150个和114个,而四组所共有的OTU数目则相应减少了156个。说明蒽及萘/蒽复合处理对微生物群落整体的胁迫程度更大;另一方面,共有OTU数目的减少说明微生物群落朝着不同的方向发生分化。2.优势菌目分析结果显示:四组活性污泥的优势菌目彼此互有差别;在萘和萘/蒽复合处理中,Burkholderiales在群落中的相对丰度,处理90天的数值较处理30天时分别增加了19.04%和15.02%;Sphingomonadales在处理过程中的相对丰度变化显著,萘、蒽以及萘/蒽复合处理30天时的相对丰度都不足1%,90天时分别提高至6.47%、3.69%和10.03%。Burkholderiales和Sphingomonadales已被报道具有多环芳烃降解功能,其相对丰度的增加,推测是适应萘、蒽胁迫的结果,同时也提高了活性污泥对萘、蒽的降解能力。3.进行了蛋白质提取效果比较,结果显示:SDS-苯酚提取法得到的样品,SDS-PAGE胶图蛋白条带数目多、2D-PAGE胶图上呈现出的蛋白点数也多。故SDS-苯酚提取法更适合于活性污泥总蛋白质提取。4.采用SDS-苯酚提取法以及双向电泳与基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)联用的技术进行的蛋白质组学分析结果显示:四组污泥中,仅90天萘处理样品中鉴定出了已知萘降解途径的两个酶,即上游NahA3和NagB;与此同时,四组污泥30天和90天处理样品中都鉴定到已知联苯降解途径7个酶中的5个,即:BphA1、BphB、BphD、BphF和Bph G;另鉴定到大量与糖、脂、蛋白质代谢相关蛋白。综上所述,本工作研究了活性污泥在PAHs胁迫下的微生物群落结构变化规律和PAHs降解机制,有助于加深对活性污泥中PAHs降解微生物及其降解通路的了解,从而更好的发挥活性污泥在处理含PAHs废水时的潜力。