旋轮虫分泌物对污水生物处理系统中细菌的功能和群落结构的影响及其机制

周丛轮虫是一类营固着生活的轮虫，在污水生物处理中发挥着去除悬浮固体、促进污泥絮凝、提高细菌活性、以及减少剩余污泥发生量等有益功能，是指示污水生物处理性能良好的标志物。本研究项目主要研究周丛轮虫中的旋轮虫分泌物对细菌的生理生态功能和群落结构的影响机制，包括对细菌群体感应系统的影响机制，以了解周丛轮虫在生物处理中的作用机制，为建立以发挥微型动物的有益作用、特别是周丛轮虫的有益作用为目标的新技术的发展打下基础。

在污水生物处理中有效地发挥微型动物的有益作用是一种生态的提高污水生物处理效率的方法。周丛轮虫是污水生物处理中常见的有益微型动物，不过周丛轮虫如何发挥其有益作用一直是个迷。本项目提出了周丛轮虫是通过其分泌物来发挥其有益作用的设想并制定了相应的研究计划。本项目基本完成了主要的研究任务，得到的重要研究结果如下：.1. 开发了一些相关的技术或方法。1）建立了易操作、低成本的旋轮虫大量培养技术；2）建立了简单易行的旋轮虫分泌物溶液的收集方法；3）建立了采用冷冻干燥法提取旋轮虫分泌物溶液中对细菌具有活性作用的固体成分（以下简称为旋轮虫分泌物）的方法，提取的旋轮虫分泌物为土黄色、水溶性的颗粒；4）建立了旋轮虫分泌物单糖组分的分析方法。.2. 明确了旋轮虫分泌物中具有细菌活性的主要成分为多糖。1）经对旋轮虫分泌物的红外光谱、紫外光谱、GC、HPLC、MALDI-FTMS等分析，明确了旋轮虫分泌物中的主要成分为多糖，分子量为1319；2）从旋轮虫分泌物中透析得到的多糖产物对异养硝化-好氧反硝化菌生长的促进效果与未透析的旋轮虫分泌物的效果相同，也证明了多糖是旋轮虫分泌物中主要的有效成分。.3. 旋轮虫分泌物具有促进异养硝化-好氧反硝化菌生长的作用。1）活性污泥中添加旋轮虫与添加旋轮虫分泌物具有等同的提高硝化率和脱氮率的作用，且均能促进硝化菌和亚硝酸菌的生长；2）从活性污泥中分离出未见文献报道的具有优异的异养硝化-好氧反硝化性能的细菌Gordonia terrae和Acinetobacter baumannii；3）旋轮虫分泌物具有明显的促进这两种细菌生长的作用。.4. 旋轮虫分泌物具有促进絮凝性细菌生长的作用。1）活性污泥中添加旋轮虫或旋轮虫分泌物均可改善活性污泥的絮凝性；2）旋轮虫分泌物本身几乎无絮凝性，但可以明显提高絮凝性细菌的絮凝性能；3）在实际废水中旋轮虫分泌物具有明显的促进絮凝性细菌生长的作用。.5．旋轮虫在活性污泥中可提高活性污泥的硝化率、脱氮率以及絮凝性的机制在于其分泌物具有促进异养硝化-好氧反硝化菌和絮凝性细菌的生长的作用。.本项目的研究结果为在污水生物处理中建立发挥旋轮虫有益作用的生态技术提供了科学依据和方法。而迄今为止尚未见到有其他研究者进行相关研究的文献。