Page 174 - 《精细化工》2023年第1期

·166· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

E1 组（C/N=15.6）中阴极富集了较多的放线菌纲， 相对丰度依次为 6.0%、5.9%、5.9%、5.6%（排序仍
能将底物分解为蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、维生 为从 G1 到 H1）。在本系统中微生物的新陈代谢功
素 B12 和有机酸 [24] ，促进了系统的异养硝化过程。 能是主要代谢途径，表明在不同进水负荷的冲击下
γ-变形菌纲和其他种类的丰度随着 C/N 进水的增加 具有较强的适应性，在 E1（C/N=15.6）和 H1（C/N=20）
而变化，表明 C/N 对阴极微生物群落组成具有生物 组中相对丰度最高，阴极中好氧颗粒污泥代谢能力较
选择性影响，这些结果的差异性变化对 MFC-AGS 强。H1 组的遗传信息处理相对丰度最高，为 6.5%；
系统微生物的选择性富集和针对目标污染物去除具 而 H1 组环境信息处理的相对丰度最低，为 5.6%。
有一定的科学意义。
2.4 C/N 对微生物群落代谢通路的影响
不同 C/N 进水代谢路径第一水平、第二水平和
第三水平图分别如图 5~7 所示。
由图 5 可见，不同 C/N 进水阴极生物样本中第
一水平的代谢路径中前三功能主要是：新陈代谢
（Metabolism）相对丰度依次为 76.9%、76.8%、
77.1%、77.1%；遗传信息处理（Genetic information
processing）相对丰度依次为 6.2%、6.3%、6.3%、6.5%； 图 5 不同 C/N 进水代谢路径第一水平图
Fig. 5 The first level diagrams of different C/N influent
环境信息处理（Environmental information processing） metabolic pathways

图 6 不同 C/N 进水代谢路径第二水平图
Fig. 6 The second level diagrams of different C/N influent metabolic pathways

从图 6 来看，H1 组的碳水化合物代谢水平
（Carbohydrate metabolism）为 8.7%，氨基酸代谢
（Amino acid metabolism）水平为 8.1%，并且膜转
运（Membrane transport）功能在所有组别中相对丰
+
度最低，为 3.1%，由此可以推断低 NH 4 -N 质量浓
度的进水条件下会影响细胞膜上的转运蛋白合成和
数量，从而导致电子转移效率降低。
从图 7 看出，ko01100 代谢途径、ko01110 次生
代谢产物生物合成、ko01120 不同环境的微生物代
谢、ko01230 氨基酸生物合成是主要功能。E1 组中

的 ko01110 次生代谢产物生物合成、ko01230 氨基酸
图 7 不同 C/N 进水代谢路径第三水平图 生物合成和 ko00230 嘌呤代谢均为高值，分别为
Fig. 7 The third level diagrams of different C/N influent
metabolic pathways 8.3%、3.3%、1.4%。在微生物的生长过程中会产生