硫氰酸盐高效降解菌群的动力学及微生物多样性研究_汪流伟.pdf

2023，45（2）DOI：10.13836/j.jjau.2023043Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensishttp:/江西农业大学学报 硫氰酸盐高效降解菌群的动力学及微生物多样性研究汪流伟，肖小双，安雪姣，李宁健，谢东，张庆华*（江西农业大学 生物科学与工程学院，江西 南昌 330045）摘要：【目的】硫氰酸盐（SCN-）是一种常见的金矿、纺织、印染和焦化工业污染物，具有较强毒性和化学结构稳定性，其所造成的环境污染已成为近年来亟待解决的难题。【方法】在前期构建的一组高效硫氰酸盐降解复合菌群的基础上，探究在不同初始硫氰酸盐浓度下复合菌群对硫氰酸盐降解速率及复合菌群生长速率的影响，并对其进行动力学分析；根据细菌 16S rRNA 的序列结果进行群落结构组成分析；通过 OTUs、Chao1 指数、Shannon指数和Simpson指数对原始污泥和复合菌群进行多样性分析。【结果】（1）复合菌群降解硫氰酸盐及复合菌群生长符合底物抑制模型-Haldane 方程，硫氰酸盐最佳降解速率(Vopt)与硫氰酸盐浓度（Sopt）分别为0.137 85 g/（Lh）和0.121 26 g/L、复合菌群大生长速率（Vopt）与硫氰酸盐浓度（Sopt）分别为1.278 28 g/（Lh）和2.784 68 g/L。此外，复合菌群在30 h内可完全降解4 g/L硫氰酸盐，最高可耐受15 g/L的硫氰酸盐，培养6 d，降解率可达100%，生物量增加8.65 g/L。（2）该复合菌群细菌多样性及结构与原始污泥发生了变化，细菌多样性及结构在添加硫氰酸盐定向富集驯化后发生了改变，生物多样性在减少；活性污泥中的主要菌属有 Uncultured_bacterium_f_Blastocatellaceae、Alicycliphilus、uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group、Diaphorobacter、uncultured_bacterium_f_Mitochondria、Thiobacillus，而复合菌菌群样品中主要的菌属有uncultured_bacterium_f_Saccharimonadaceae、uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae、uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group、Dokdonella、Thiobacillus。其中Thiobacillus从活性污泥中的劣势菌属（丰度大约为2.69%）变为复合菌群中的优势菌属（丰度大约为77.73%），被认为是复合菌群降解硫氰酸盐的关键菌属。【结论】研究结果初步揭示了复合菌群降解硫氰酸盐规律，并解析了其微生物演变过程，挖掘了功能微生物，为后续硫氰酸盐废水的高效处置提供一定的研究基础和理论依据。关键词：复合菌群；硫氰酸盐；废水的高效处置；降解；动力学；微生物群落结构中图分类号：Q939.9 文献标志码：A 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：文章编号：1000-2286（2023）02-0444-09收稿日期：20220818 修回日期：20221018基金项目：国家自然科学基金项目（32160027）、江西省自然科学基金重点项目（20212ACB205003）、江西省高层次高技能领军人才项目和江西省研究生创新专项资金（YC2022-S401）Project supported by the National Natural Science Foundation of China（32160027），the Key Project of Natural Science Foundation of Jiangxi Province，China（20212ACB205003），the High-level and High-skilled Leading Talents Training Project of Jiangxi Province，China and Innovation Fund for Postgraduate Students in Jiangxi Province（YC2022-S401）作者简介：汪流伟，硕士生，orcid.org/0000-0002-7994-6485，；*通信作者：张庆华，副教授，博士，主要从事有害物的生物降解与转化研究，orcid.org/0000-0003-1067-4343，zqh_。汪流伟，肖小双，安雪姣，等.硫氰酸盐高效降解菌群的动力学及微生物多样性研究 J.江西农业大学学报，2023，45（2）：444-452.WANG L W,XIAO X S,AN X J,et al.Studies on the kinetics and microbial diversity of a microbial consortium with highly efficient thiocyanate degradation abilityJ.Acta agriculturae universitatis Jiangxiensis,2023,45(2):444-452.第 2 期汪流伟等:硫氰酸盐高效降解菌群的动力学及微生物多样性研究Studies on the Kinetics and Microbial Diversity of Microbial Consortium with Highly Efficient Thiocyanate Degradation AbilityWANG Liuwei，XIAO Xiaoshuang，AN Xuejiao，LI Ningjian，XIE Dong，ZHANG Qinghua*（College of Bioscience and Biotechnology，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China）Abstract：Objective As a common pollutant in gold mining，textile，printing and dyeing and coking industries，Thiocyanate（SCN-）has strong toxicity and chemical structure stability，and its environmental pollution has become an urgent problem to be solved in recent years.Method Based on a group of high-efficiency thiocyanate degradation microbial community constructed in the previous stage，the effects of the microbial community on thiocyanate degradation rate and growth rate of the microbial community under different initial thiocyanate concentrations were explored.Kinetic analysis was implemented.According to the sequence results of 16S rRNA of bacteria，the community structure was analyzed.OTUs，Chao1 index，Shannon index，and Simpson index were used to analyze the diversity of raw sludge and microbial community.Result（1）The degradation of thiocyanate and growth of the microbial community conformed to the substrate inhibition model-Haldane equation.The optimum degradation rate of thiocyanate and thiocyanate concentrations were 0.137 85 g/（Lh）and 0.121 26 g/L，respectively.The maximum growth rate of microbial community and thiocyanate concentrations were 1.278 28 g/（Lh）and 2.784 68 g/L，respectively.In addition，the microbial community could completely degrade 4 g/L thiocyanate within 30 hours，the maximum tolerance of the microbial community was 15 g/L thiocyanate，and the degradation rate reached 100%after 6 days of culture.Biomass was increased by 8.65 g/L.（2）The bacterial diversity and structure of the microbial community changed from those of the original sludge，the diversity and structure of bacteria were changed after thiocyanate enrichment and acclimation，and the biodiversity decreased again.Uncultured_bacterium_f_Blastocatellaceae，Alicycliphilus，uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group，Diaphorobacter，uncultured_bacterium_f_Mitochondria，Thiobacillus are the main genera in the original sludge samples.Dokdonella，Thiobacillus，uncultured_bacterium_f_Saccharimonadaceae，uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group，and uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae are the main genera in the microbial community samples.Among them，Thiobacillus changed from the inferior genus in activated sludge（the abundance was about 2.69%）to the dominant genus in microbial community（the abundance was about 77.73%），which was considered as the key genus for thiocyanate degradation by microbial community.Conclusion The research results preliminarily revealed the rule of thiocyanate degradation by microbial community，analyzed its microbial evolution process，and revealed functional microorganisms，which provided research basis and theoretical foundation for the efficient disposal of thiocyanate wastewater.Keywords：microbial consortium；thiocyanate；efficient disposal of wastewater；degradation；dynamics；microbial community structure【研究意义】硫氰酸盐是一种在金矿开采和焦化工业过程产生的含碳、氮、硫等元素的常见化合物，排放浓度高达5 000 mg/L，具有较强的毒性和化学稳定性1-2，其主要是通过抑制多种酶的活性，使得多种生物受到迫害3，对生活环境造成了极大的危害。鉴于其毒性和来源广泛，工业排放指令规定，硫氰酸盐在焦化废水中的排放浓度必须降低至4 mg/L，为此，硫氰酸盐降解研究就显得尤为重要4。【前人研究进展】经研究发现，通过物理、化学和生物方法可有效去除硫氰酸盐5，其中物化法效果较差，实施成本较高，有时还会产生二次污染，不能达到排放的标准6-9；相比之下，由微生物介导的生物法去除硫氰酸盐具有低成本、高效率、降解完全、不产生二次污染等优点，也是当前国内外研究的主要方法之一。具备降解硫氰酸盐的微生物已从多种来源中分离和鉴定，如Arthrobacter、Klebsiella、Pseudomonas、Ralstonia、Thioba 445江 西 农 业 大 学 学 报第 45 卷cillus thioparus、Thioalkalivibrio thiocyanoxidans、Paracoccus thiocyanatus等10-13，这些微生物利用硫氰酸盐作为能量和碳、氮、硫源14-15，可在不同程度上实现硫氰酸盐的降解。【本研究切入点】与仅借助单一微生物降解硫氰酸盐相比，含有多种微生物的活性污泥的去除具有更稳定、更高的去除率16。有研究表明，以硫杆菌为主的微生物群落在连续流动反应器中的最大硫氰酸盐去除率为1.07 mmol/（Lh）17；用于自养硫氰酸盐去除的微生物群落也以硫杆菌属物种为主，能够在5 d内将2 109 mg/L降解到890 mg/L18。这些研究始终检测到硫杆菌属的细菌是降解菌群中的关键菌群，主要参与硫氰酸盐的降解，但是关于复合菌群的降解动力学和生长动力学及降解硫氰酸盐的细菌群落结构了解甚少，对其进行分子生态学研究，为处理实际含硫氰酸盐废水提供新见解。【拟解决的关键问题】本课题组前期从焦化工业废水中富集驯化获得了一组降解速率快、酶活高且结构稳定的硫氰酸盐高效降解复合菌群。该菌群可在27 h内将3 g/L硫氰酸盐完全降解，且可在11 d内将12 g/L硫氰酸盐完全降解，远超现有文献报道的最高水平（7 g/L，12 d）19。在此基础上，对复合菌群降解硫氰酸盐速率和菌群生长速率进行动力学分析；采用高通量测序技术，对复合菌群微生物多样性分析及其驯化富集前后的群落结构的演替变化，确定其优势菌群，以期为含高浓度硫氰酸盐废水处理提供理论支持。1 材料和方法1.1材料1.1.1复合菌群来源本课题组前期从江西省丰城市新高焦化厂的初曝池取样后富集驯化得到的高效降解复合菌群。1.1.2培养基无机盐培养基20：NaCl 0.15 g/L，MgSO4 0.15 g/L，FeSO4 0.075 g/L，CaCl2 0.01 g/L，K2HPO4 1.1 g/L，KH2PO4 1.1 g/L，pH 7.2。1.2方法1.2.1硫氰酸盐检测方法硫氰酸盐检测采用铁比色法21。1.2.2生物量检测将发酵液在4 下8 000 r/min离心5 min后收集复合菌群，菌群经蒸馏水3次润洗，离心后再次收集菌群。菌群在室温下干燥后称重。复合菌群生物量计算公式：生物量（DCW）=检测量-接种量（1）1.3不同初始浓度对复合菌群的影响将活化的复合菌群按10%（V/V）的接种量接种至分别以硫氰酸盐初始浓度为0.115 g/L的无机盐培养基中，在其他条件保持一致的情况下探究复合菌群降解硫氰酸盐及菌群生长的影响。1.4硫氰酸盐降解复合菌群的微生物多样性分析将原始活性污泥与复合菌群菌液离心，将洗涤后的污泥与复合菌群由北京百迈克公司用于细菌总DNA 的提取、PCR 扩增和 16S rRNA 测序分析。采用引物 27F5-AGRGTTTGATYNTGGCTCAG-3和1492R5-TASGGHTACCTTGTTASGACTT-3进行PCR扩增。总DNA提取按照土壤基因组DNA抽提试剂盒进行。通过数据处理对物种进行注释及分类学分析、Alpha多样性分析、Beta多样性分析、组间差异显著性分析、相关性与关联性分析22。1.5试验设计与数据统计分析采用origin绘图软件进行绘图，利用SPSS Statistics 25.0进行数据统计分析，每组试验3次重复。2 结果和讨论2.1不同初始硫氰酸盐浓度对复合菌群的影响硫氰酸盐在一定浓度下对多种酶有抑制作用，因此，硫氰酸盐初始浓度过高时，研究其耐受性是必要的23。为了深入探究硫氰酸盐初始浓度对降解率及生长速率的影响，选取浓度范围0.115 g/L的硫氰酸盐进行分析，其结果如图1所示，当硫氰酸盐初始浓度在0.11 g/L时，复合菌群降解速率越来越快；但随着硫氰酸盐初始浓度的提高（215 g/L），复合菌群降解速率越来越慢，这可能是复合菌群经历了一段适应期，且硫氰酸盐浓度越高，适应期越长。同样，当硫氰酸盐初始浓度在14 g/L时，复合菌群生长速率越来越快；当浓度进一步提高时（515 g/L），复合菌群生长速率越来越慢。在低浓度时（1 g/L），复合菌 446第 2 期汪流伟等:硫氰酸盐高效降解菌群的动力学及微生物多样性研究群降解硫氰酸盐及其生长不受底物限制，当提高浓度（4 g/L），复合菌群的生长速率依旧处于上升的趋势，但降解速率却在降低，结果表明复合菌群生长速率并不完全吻合于复合菌群降解硫氰酸盐速率。由图1可知，随着硫氰酸盐浓度的逐渐增加，降解所需时间显著延长，硫氰酸盐降解速率和复合菌群生长速率均呈先增后减的趋势。由此说明高浓度硫氰酸盐对该复合菌群的降解及生长具有一定的抑制作用。因此，可以采用底物抑制模型-Haldane方程来描述该复合菌群的降解及生长的动力学方程（方程式如下）。随后利用硫氰酸盐降解时间和降解速率（复合菌群生长速率）进行拟合，结果如表1所示，硫氰酸盐降解速率（菌群生长速率）和降解时间符合线性关系，故该复合菌群对硫氰酸盐的降解动力学和菌群生长动力学符合一级反应动力学。V=VmaxSS+S2Ki+Ks（2）Vopt=Vmax1+2KsKi（3）Sopt=KiKS（4）式中，V为降解速率g/（Lh），S为硫氰酸盐初始浓度（g/L），Vmax为硫氰酸盐的最大降解率（g/（Lh），Ki为底物抑制常数（g/L），Ks为底物饱和常数（g/L）。Vopt为硫氰酸盐的最佳降解速率/最佳生长速率g/（Lh），Sopt为硫氰酸盐的最佳降解/生长浓度（g/L）。分别对不同硫氰酸盐浓度下初始阶段降解速率和菌体生长速率的实验值与理论值进行拟合，结果（a）硫氰酸盐初始浓度为0.13 g/L的降解速率，（b）硫氰酸盐初始浓度为415 g/L的降解速率，（c）硫氰酸盐初始浓度为0.13 g/L的菌体生长速率，（d）硫氰酸盐初始浓度为415 g/L的菌体生长速率。（a）Degradation curve with initial thiocyanate concentration of 0.1-3 g/L，（b）degradation curve with initial thiocyanate concentration of 4-15 g/L，（c）Growth rate of bacteria with initial thiocyanate concentration of 0.1-3 g/L，（d）Growth rate of bacteria with initial concentration of thiocyanate at 4-15 g/L.图1复合菌群对不同浓度硫氰酸盐的降解性能Fig.1Degradation of thiocyanate at different concentrations by microbial community 447江 西 农 业 大 学 学 报第 45 卷如图3所示，相关系数R2分别为0.916 51和0.941 28，说明拟合效果较好。随着硫氰酸盐浓度的不断升高，降解速率和生长速率也依次增大，直到达到最高点即存在最大降解速率Vmax和复合菌群最大生长速率Vmax分别为0.148 79 g/（Lh）和0.236 46 g/（Lh），底物抑制常数Ki分别为32.845 5 g/L和5.928 0 g/L，底物饱和常数Ks分别为0.051 74 g/L和1.337 59 g/L，如表2所示。代入公式计算，得到最佳降解速率Vopt与最佳硫氰酸盐浓度Sopt分别为0.137 85 g/（Lh）、0.121 26 g/L，最佳菌群生长速率Vopt和最佳硫氰酸盐浓度Sopt分别为1.278 28 g/（Lh）、2.784 68 g/L，这些结果与图2的峰值点基本一致。表1复合菌群对硫氰酸盐降解及细菌生长的动力学方程及参数Tab.1Kinetic equation and parameters of thiocyanate degradation and microbial growth of the microbial community硫氰酸盐含量/（mmolL-1）KSCN concentration0.10.50.81234581215硫氰酸盐降解Thiocyanate degradation动力学方程Kinetic equationc=-0.05t+0.1c=-0.125t+0.500 4c=-0.135 8t+0.811 1c=-0.145t+0.983 8c=-0.144t+2.042c=-0.141 8t+3.323 4c=-0.138 1t+4.182 3c=-0.132 4t+5.159 6c=-0.128 7t+8.467 3c=-0.123 7t+12.888c=-0.118 8t+16.69R2110.996 90.997 00.997 60.977 50.984 50.987 70.979 80.981 10.978 4微生物生长Microbial growth动力学方程Kinetic equationc=0.016 5tc=0.055t-0.01c=0.080 5t-0.029c=0.091t-0.004c=0.115 9t-0.075c=0.127 8t-0.000 4c=0.115 5t-0.091 7c=0.119 7t-0.116c=0.102t-0.116c=0.092 5t-0.967 8c=0.071 5t-1.010 8R210.975 80.976 90.987 00.995 30.996 80.981 50.978 80.966 00.955 40.966 1表2复合菌群降解硫氰酸盐动力学及细菌群落生长动力学参数Tab.2Parameters of thiocyanate degradation and microbial community growth kinetics动力学模型Kinetic models降解硫氰酸盐动力学Kinetics of thiocyanate degradation细菌群落生长动力学Kinetics of microbial community growth参数 ParametersVmax0.148 790.236 46Ki32.845 55.928 0Ks0.051 741.337 59R20.916 510.941 28Vopt0.137 850.121 26Sopt1.278 282.784 68（a）硫氰酸盐降解动力学，（b）复合菌群生长动力学。（a）Degradation kinetics，（b）microbial community growth kinetics.图2复合菌群的霍尔丹模型拟合曲线Fig.2Fitted curves of Haldane model of microbial community 448第 2 期汪流伟等:硫氰酸盐高效降解菌群的动力学及微生物多样性研究高浓度硫氰酸盐降解速率的降低可能是因为底物浓度高、毒性大，难以被微生物快速利用，其次还可能是高浓度硫氰酸盐阻止了酶的活性区域，降低酶活，从而阻碍了生物降解和复合菌群生长。表明复合菌群在硫氰酸盐降解过程中符合底物抑制模型，进一步明确了硫氰酸盐降解模型的适用性。这与黄会静24等研究结果相似，但是其研究的硫氰酸盐底物浓度最大为3 227.21 mg/L，本研究的最高浓度为15 g/L。众所周知硫氰酸盐在实际废水中的含量仅有0.53 g/L，但该复合菌群可降解15 g/L的硫氰酸盐，远超报道的最高水平70 mmol19，并且能保持较高的降解效率。这为后期利用复合菌群处理高浓度复杂的实际硫氰酸盐废水提供了重要的理论支持。2.2硫氰酸盐降解复合菌群微生物多样性分析2.2.1硫氰酸盐降解复合菌群群落结构多样变化为了分析硫氰酸盐降解复合菌群与原始活性污泥的细菌群落结构以及丰富度，在97%相似水平上计算了常见的多样性指数。原始活性污泥和复合菌群细菌多样性指数（表3），覆盖率指数是样品的测序深度也表明样品的覆盖率，6个样品的覆盖率分别是0.997 4、0.998 5、0.998 2、0.999 2、0.999 2和0.998 7，表明绝大部分的细菌种群都被检测出来。随着硫氰酸盐降解菌群的富集驯化，降解菌群中的细菌多样指数随之减少，如原始的活性污泥经过培养驯化后，生物分类单元（OTUs）从87、89、84降为44、44、40，香农指数也从2.667 8、2.857 4、2.714 3减为1.512 6、1.813 8、1.393 1，这表明细菌多样性及结构在复合菌群中发生了改变，不断提高硫氰酸盐浓度对群落结构产生胁迫压力，使其生物多样性减少。而保存下来的这部分微生物有些可能是硫氰酸盐降解菌，还有些可能与保持污泥稳定性相关，也有可能是它们可以利用硫氰酸盐降解的产物或者次级产物进行生存。2.2.2硫氰酸盐降解复合菌群群落组成变化如图3（a）所示，原始污泥的优势菌门主要有Acidobacteria、Proteobacteria、Bacteroidetes、Firmicutes。其丰度大约为：57.95%、22.05%、12.49%、1.32%;复合菌群的优势菌门主要有 Proteobacteria、Bacteroidetes、Patescibacteria、Armatimonadetes，其丰度大约为：81.04%、14.46%、1.80%、1.34%，这与Wang等19的研究结果相似。其中复合菌群独有的Patescibacteria已被报道其常与反硝化菌共存25，Armatimonadetes对废水中酚类物质具有较好的降解效果26-27。Acidobacteria在复合菌群中消失的原因可能是在硫氰酸盐胁迫下由于不能有效的利用硫氰酸盐而逐渐被淘汰，有研究表明Acidobacteria与环境中的C和N含量成反比28，这也解释了在硫氰酸盐降解过程中氨氮浓度越来越高的原因。Proteobacteria在原始污泥和复合菌群中都是优势菌门，且在富集驯化过程中丰度明显提高，这说明其在硫氰酸盐的胁迫下不受影响，而且能很好地代谢繁殖29。同样Bacteroidetes也是原始污泥和复合菌群中共有的优势菌门，在后期富集驯化过程中丰度无明显差异，说明Bacteroidetes能适应硫氰酸盐的胁迫，唐涛涛30发现其可降解多环芳烃。如图3（b）所示，原始污泥中的优势菌属及其丰度为：Uncultured_bacterium_f_Blastocatellaceae、Alicy表3细菌群落多样性指数Tab.3Diversity indices of bacterial community组别GroupCKDK样品编号Sample IDCK1CK2CK3DK1DK2DK3谱系多样性PD_whole_tree9.706 29.761 79.083 45.606 75.385 75.296 1ASV数量ASVs878984444440香农指数Shannon2.667 82.857 42.714 31.512 61.813 81.393 1覆盖率Coverage0.997 40.998 50.998 20.999 20.998 20.998 7辛普森指数Simpson0.618 30.653 40.651 90.356 00.465 80.341 3Chaol指数Chaol96.230 891.769 288.583 345.428 699.049.333 3CK为活性污泥，DK为复合菌群，CK1、CK2、CK3和DK1、DK2、DK3分别代表每组的3个平行样本。CK represents activated sludge，DK represents microbial community，CK1，CK2，CK3 and DK1，DK2，and DK3 respectively represent three parallel samples of each group.449江 西 农 业 大 学 学 报第 45 卷cliphilus、uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group、Diaphorobacter、uncultured _bacterium_f_Mitochondria、Thiobacillus。其丰度大约为：57.95%、12.40%、5.98%、2.80%、2.93%、2.69%;复合菌群中优势菌属和丰度分别为：Thiobacillus、uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae、uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group、Dokdonella、uncultured_bacterium_f_Saccharimonadaceae。其丰度大约为：77.73%、6.16%、5.63%、2.09%、1.80%。在复合菌群中，原始污泥中的优势菌群Alicycliphilus、uncultured_bacterium_f_Blastocatellaceae和Diaphorobacter均未出现，表明这些菌属不能生存在硫氰酸盐的胁迫下。Thiobacillus已被广泛报道能有效降解硫氰酸盐，且是含硫氰酸盐废水处理系统中的关键菌属，亦可利用H2S作为能源生长31-32，在复合菌群中其丰度大约为77.73%，而在原始活性污泥中其丰度大约为2.69%，结果表明Thiobacillus可能是硫氰酸盐主要的降解菌属。Dokdonella、uncultured_bacterium_f_Saccharimonadaceae和WPS-2在菌群富集驯化过程中出现，说明这些菌属可以协同利用硫氰酸盐或其降解物生长代谢。uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group丰度在富集驯化过程中没有明显改变，这可能是该菌属可以在高浓度硫氰酸盐胁迫下生长代谢。不同的细菌具有不同污染物降解的功能，同一种细菌也可具有降解多种不同污染物的功能，如Thiobacillus不仅能降解硫氰酸盐，还具有很强的反硝化能力33-34。总的结果表明两组样品中不同属在不同样品中的丰度不同，有些菌属的丰度会有变化，说明细菌种群在高浓度硫氰酸盐胁迫下有一定的适应性，群落结构可以通过自身的组成变化适应高浓度硫氰酸盐环境。这也进一步说明该复合菌群的适应性强，这对处理成分复杂的实际硫氰酸盐废水具有极大的优势。3 结 论（1）研究发现硫氰酸盐降解菌群的降解动力学和生长动力学均符合Haldane模型，最佳降解速率Vopt值和最佳硫氰酸盐浓度Sopt为0.137 85 g/（Lh）、0.121 26 g/L；最佳复合菌群生长速率Vopt值和最佳硫氰酸盐浓度Sopt分别为1.278 28 g/（Lh）、2.784 68 g/L。（2）复 合 菌 群 中 发 现 Thiobacillus、uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae、uncultured_bacterium_f_NS9_marine_group、uncultured_bacterium_f_Saccharimonadaceae、Dokdonella 等菌属的丰度较高，其中，Thiobacillus 由活性污泥的劣势菌属（丰度大约为 2.69%）变为复合菌群的优势菌属（丰度大约为77.73%），被认为是复合菌群降解硫氰酸盐的关键菌属。本研究结果可为复合菌群在硫氰酸盐废水的实际处置提供研究基础和技术支撑。参考文献 References：1WANG X G，LI B C，CHEN J S，et al.Cyclic degradation of thiocyanate in cyanide barren solution by manganese oxides J.CK为活性污泥组，DK为复合菌群组，（a）门水平上的细菌组成，（b）属水平上的细菌群落组成。CK is the activated sludge group，DK is the compound bacteria group，（a）Bacterial composition at the phylum level，（b）bacterial community composition at the genus level.图3门/属水平上的细菌群落组成Fig.3Composition of bacterial community at phylum/genus level 450第 2 期汪流伟等:硫氰酸盐高效降解菌群的动力学及微生物多样性研究Minerals engineering，2022，176：107314.2NI G，CANIZALES S，BRONMAN E，et al.Microbial community and metabolic activity in thiocyanate degrading low temperature microbial fuel cells J.Frontiers in microbiology，2018，9：2308.3KATZ A I，EPSTEIN F H.Effect of anions on adenosine triphosphatase of kidney tissue J.Enzyme，1971，12（4）：499-507.4ROUDIER S，SANCHO L D，REMUS R，et al.Best available techniques（BAT）reference document for iron and steel production：industrial emissions directive 2010/75/EU：integrated pollution prevention and control R.Seville site：Joint research centre，2013.5GOULD W D，KING M，MOHAPATRA B R，et al.A critical review on destruction of thiocya