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Anammox (anaerobic ammonia oxidation)菌在各类生态环境中具有广泛的分布,尤其对海洋环境中Anammox菌的多样性研究发现,海洋中N2的产生有30%～50%来自于Anammox反应。Anammox菌能够在缺氧或者厌氧的条件下利用NH4+-N作为电子供体,NO2--N作为电子受体直接产生N2,可以降低海洋环境中的氨氮含量,维持海洋生态系统中N循环的正常运转。为了深入研究黄海北部海底沉积物中Anammox菌群落多样性分布,本课题利用分子生物学技术,对黄海北部Anammox菌的多样性分布、系统发育和丰度等进行研究,并探究Anammox菌分布和环境因素之间的关系。利用海底沉积物,进行耐盐的海洋性Anammox菌富集。并通过加入MnO2来促进海洋性Anammox菌的富集,使其能够应用到含盐废水处理中。课题选择黄海北部3个位点(J、D和C)共7个采用点(J1、J2、D1、D2、C1、C2和C3),通过Anammox菌16S rRNA基因克隆文库的建立,共得到69条序列,经National Center of Biotechnology Information (NCBI)比对得出56条序列和Anammox菌Candidatus Scalindua属基因序列有较高的相似性(≥98%),这一结果占总测序列的81.7%。在每个采样点均得到海洋性Anammox菌基因序列,说明海洋性Anammox菌广泛分布于黄海北部地区。D1采样点的Anammox菌16S rRNA基因的拷贝数最高为4.31×106copies·(gsediments)-1, C1采样点最低为1.07x106copies·(g sediments)-1。通过史皮尔曼等级相关系数分析(p)可知,黄海北部沉积物孔隙水中DIN(溶解态无机氮)NH4+-N和NO2--N浓度对Anammox菌数量影响较大。通过冗余(RDA)分析可知,J、C和D位点Anammox菌群落分布的主要影响因素并不相同。本研究展示了黄海北部Anammox菌群落分布特性,说明其在海洋环境中具有广泛分布。Anammox菌的群落分布受到多因素的影响,不同环境条件下对其群落分布影响的环境因素也不尽相同。根据多样性的分析结果,采用D1采样点沉积物作为反应器接种底泥。采用上流式固定床反应器R1(加入Mn02)和R2常温运行,结果表明,在反应器运行近150d中,加入Mn02的R1反应器的最大总氮去除率为137.82g-N/(m3.d),比没有加入Mn02的R2反应器高出近20g-N/(m3.d)。在低温环境(10～15℃)运行时,R1反应器的氨态氮和亚硝态氮去除率比R2反应器均高出10%,且R1反应器对温度变化的适应性和运行稳定性都好于R2反应器。这表明,MnO2的加入在一定程度上促进了海洋性Anammox细菌的富集并增强了对温度变化的适应性,为含盐废水处理提供了又一参考方法。