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在废水生物处理过程中微生物代谢产物对于生物聚集体形成及污染物转化分解具有十分重要的影响。近年来,铁氧化物强化厌氧产甲烷过程得到了国内外研究学者的广泛关注,但微生物代谢产物在此过程中的作用却鲜有报道。因此,本研究通过构建针铁矿-厌氧产甲烷体系,利用不同规格的透析袋富集微生物代谢产物,进而考察反应体系甲烷产生效率及微生物群落的变化;以Shewanella oneidensis MR-1为对象,考察分析不同形态铁还原体系内微生物代谢产物的产生特征;构建产甲烷菌-铁还原菌-针铁矿体系,利用iTRAQ蛋白质组学技术对添加针铁矿-产甲烷体系的微生物代谢产物进行分析,利用高通量测序技术对微生物群落进行了分析表征,得到的主要结论如下:1)使用透析袋有利于提高针铁矿和微生物之间的接触,但孔隙较大的透析(10kDa)对于产甲烷速率影响不大。而使用孔隙较小的透析袋(2000Da)显著的提高了SMP浓度和产甲烷速率,SMP及其中的黄素类物质可能在促进产甲烷过程起到重要的作用。微生物群落分析表明SMP的富集不仅提高了体系内具有电化学活性的微生物相对丰度,而且也促进了乙酸型产甲烷菌Uncultured Methanosaeta sp.的生长。2)以Shewanella oneidensis MR-1为研究对象,研究不同导电材料对铁还原效率、微生物代谢产物及黄素类物质分泌的影响,探究添加针铁矿的产甲烷体系中可能的铁还原行为。结果发现,导电材料对于S.oneidensis MR-1还原针铁矿的影响主要由影响电子传递效率及菌体活性两方面组成。针铁矿刺激S.oneidensis MR-1在培养初期分泌更多的微生物代谢产物,而导电材料的添加降低了S.oneidensis MR-1微生物代谢产物中黄素类物质的比例。CNTs有效促进了S.oneidensis MR-1对游离态铁Fe-NTA的还原,石墨对S.oneidensis MR-1还原针铁矿有一定的促进作用。3)高通量分析结果显示针铁矿可以调节微生物群落功能。分泌蛋白和微生物群落分析结果显示,针铁矿显著促进了末端产甲烷代谢途径及胞外电子转移/氧化还原相关的过程,Firmicutes门、Anaerolinaceae科及Synergistetes门微生物参与了针铁矿促进产甲烷的过程。同时针铁矿的添加使得以乙酸盐为底物的产甲烷体系实现氢型产甲烷过程。iTRAQ蛋白质组学分析结果表明SMP蛋白主要来源于微生物自身裂解。