【科研新进展】李勇慧副教授解析废水处理中Mn2+和腐殖酸对微生物群落结构、脱氮除磷功能基因和重金属抗性基因的影响

洛阳师范学院生命科学学院李勇慧副教授于2022年3月在Journal of Environmental Management（中科院二区Top期刊，影响因子为8.0）发表了题为“Effects of Mn2+ and humic acid on microbial community structures, functional genes for nitrogen and phosphorus removal, and heavy metal resistance genes in wastewater treatment”的科研论文。

该论文针对Mn²⁺和腐殖酸(HA)在环境介质中广泛存在的特点，研究了Mn2+(5 ~ 16 mg/L)和HA (10 mg/L)在序批式生物反应器(SBRs)处理废水过程中对微生物群落结构、脱氮除磷功能基因和重金属抗性基因(HMRGs)的影响。在整个操作过程中，无论是否提供Mn2+和HA，进水化学需氧量(COD)、NH4+-N和PO43--P的处理效率都不受影响。虽然通过测序分析的遗传信息功能预测表明微生物活性不受不同SBRs中Mn2+和HA的影响，但优势门（变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和拟杆菌门）、类（糖精菌门、γ-变形菌门和芽孢杆菌门）和属（未鉴定的氯质体、TM7a、微孢子虫、Candidatus_Competibacter、乳酸杆菌、OLB12和Pediococcus）的丰度是不同的。与未添加Mn2+和HA的SBR相比，在Mn2+胁迫下，除nirS和ppk基因外，去除氮磷的功能基因（narG、nirS、nosZ、ppk和phoD）和HMRGs（corA和mntA）的丰度显著增加，但随着HA的添加而显著降低。corA和mntA基因的丰度与部分优势微生物和功能基因有关，可能由于HA的供应而降低。本研究揭示了Mn2+和HA对废水处理中脱氮除磷功能基因和HMRGs的影响。该研究得到了河南省科技攻关重点项目的资助。

论文具体信息如下：

Yonghui Li, Rong Dong, Jiaxin Guo, Lan Wang, Jianguo Zhao.Effects of Mn2+ and humic acid on microbial community structures,functional genes for nitrogen and phosphorus removal, and heavy metal resistance genes in wastewater treatment[J]. Journal of Environmental Management.2022, 313: 115028.

Fig. 5. The relative abundance of HMRGs and intI1 in samples A-D, which is expressed as the ratio between the HMRGs and intI1 and 16S rRNA.