<i>S. gen_inc_sed</i>菌在高浓度有机废水处理中的研究进展

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2024-0690

摘要/Abstract

摘要：

随着城市化的迅速发展，各类含有大量难降解有机污染物的废水排放量激增，对生态环境造成严重威胁。Saccharibacteria_genera_incertae_sedis（S. gen_inc_sed）是一种有机物降解菌，基于其可有效代谢吡啶、甲苯、氯酚等有毒害性有机化合物的功能优势，在高浓度有机废水的生物处理中得到广泛应用。综述了S. gen_inc_sed的表观特征和功能特性，归纳了营养成分和环境因素（曝气量、温度、pH）对S. gen_inc_sed富集的影响，并总结了近年来关于S. gen_inc_sed对高浓度有机废水（化工废水、制药废水、食品加工废水、畜禽养殖废水、垃圾渗滤液等）处理效能的研究情况，分析了其对废水中各类污染物的降解作用。最后，从功能预测、生物强化培养、工程应用等角度提出未来S. gen_inc_sed在处理高浓度有机废水中的研究方向，为其工程化应用提供参考。

关键词: Saccharibacteria_genera_incertae_sedis, Candidatus_Saccharibacteria, 高浓度有机废水, 有机物降解, 微生物富集

Abstract:

With the rapid development of urbanization, the discharge of various types of wastewater containing a large number of refractory organic pollutants has surged, posing a serious threat to the ecological environment. As an organic-degrading bacterium, Saccharibacteria_genera_incertae_sedis(S. gen_inc_sed) has been widely used in the biological treatment of high concentration organic wastewater due to its functional advantages in effectively metabolizing toxic organic compounds such as pyridine, toluene and chlorophenol. This review summarized the morphological characteristic and functional properties of S. gen_inc_sed, discussed the influence of nutritional components and environmental factors(aeration rate, temperature, pH) on the enrichment of S. gen_inc_sed, and evaluated its treatment efficiency for various high concentration organic wastewater(chemical industrial wastewater, pharmaceutical wastewater, food processing wastewater, livestock and poultry breeding wastewater, and landfill leachate, etc.) in recent years, analyzed the degradation effects of S. gen_inc_sed on various types of pollutants in wastewater. In addition, future research directions for S. gen_inc_sed in treating high concentration organic wastewater were proposed from the perspectives such as functional prediction, bioaugmentation cultivation, and engineering application, providing references for its industrial utilization.

Key words: Saccharibacteria_genera_incertae_sedis, Candidatus_Saccharibacteria, high concentration organic wastewater, organic matter degradation, microbial enrichment

中图分类号:

X703

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https://www.iwt.cn/CN/Y2025/V45/I7/32

图/表 3

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功能	条件	参考文献
有机化合物的代谢选择性	多种碳源和复杂有机物存在下	〔18，28〕
环境修复	金属污染、复杂碳源存在下	〔15〕
生物能源回收和材料生产	特定类型的有机物质（如粗甘油）作为原料	〔22〕
生态适应性与恢复能力	毒性、高污染环境下	〔29-30〕

功能	条件	参考文献
有机化合物的代谢选择性	多种碳源和复杂有机物存在下	〔18，28〕
环境修复	金属污染、复杂碳源存在下	〔15〕
生物能源回收和材料生产	特定类型的有机物质（如粗甘油）作为原料	〔22〕
生态适应性与恢复能力	毒性、高污染环境下	〔29-30〕

碳源类型	COD/（mg·L^-1）	丰度/%	参考文献
淀粉	375±51	34.19	〔13〕
乙酸钠	368±45	0.61	〔13〕
吡啶	25	1.9	〔16〕
吡啶	150	11.8	〔16〕
葡萄糖	53.34	2.2	〔32〕
葡萄糖+氯仿+腐殖酸	53.34	11.8	〔32〕
葡萄糖+蛋白胨（质量比1∶1）	400	26.75	〔33〕
乙酸钠+蛋白胨（质量比1∶1）	400	15.54	〔33〕
喹啉	25	1.99	〔28〕
吡啶	25	7.08
吲哚	25	0.27

碳源类型	COD/（mg·L^-1）	丰度/%	参考文献
淀粉	375±51	34.19	〔13〕
乙酸钠	368±45	0.61	〔13〕
吡啶	25	1.9	〔16〕
吡啶	150	11.8	〔16〕
葡萄糖	53.34	2.2	〔32〕
葡萄糖+氯仿+腐殖酸	53.34	11.8	〔32〕
葡萄糖+蛋白胨（质量比1∶1）	400	26.75	〔33〕
乙酸钠+蛋白胨（质量比1∶1）	400	15.54	〔33〕
喹啉	25	1.99	〔28〕
吡啶	25	7.08
吲哚	25	0.27

废水类型	处理工艺	水质情况			运行参数				丰度/%	参考文献
废水类型	处理工艺	COD/（mg·L^-1）	NH₄ ⁺-N/（mg·L^-1）	其他污染物/（mg·L^-1）	pH	温度/℃	DO/（mg·L^-1）	运行时间/d	丰度/%	参考文献
4-氯酚废水	SBR	375±51	30.3±5.5	1.5±0.5（4-氯酚）	7.2±0.2	19±1	1.5±0.5	50	34.19	〔13〕
合成废水	厌氧氨氧化和反硝化	150	95	150（吡啶）	7.6±0.1	30±1	<0.5	150	11.8	〔16〕
合成废水	厌氧颗粒污泥	2 000	52	40（双酚A）	7.0~7.5	25		40	11.01	〔20〕
合成废水	ASBRs	2 000	1 910	0、50（对氯间二甲苯酚）		25		120	2.12 6.78	〔26〕
合成废水	厌氧降解	100	26	100（吡啶）	7.0	30		120	10.9	〔28〕
合成废水	SBR	400	21.2		7.0±0.1	25±2	4.0~5.8		26.75	〔33〕
合成废水	SBR	400	30		7.0~7.5	25±1	2~3	90	20.48	〔39〕
合成废水	SBR			30（NO₃ ^--N）	7.3	25±0.5	2	120	45.44	〔40〕
垃圾渗滤液	MBR	1 920±17、2 110±17、2 970±40			8.21±0.22		>4	240	50	〔42〕
染料废水	新型静磁场膜工艺（SMFMBR）	2 000	200	0.16（酸性B）		24.2~26.7	2.6~3.8	140	约20	〔43〕
合成废水	SBR	838	24		7.0		>2	60	约25	〔44〕
合成废水	厌氧-好氧-沉降-厌氧	600	130	40（活性染料）	7.2~7.4		2~4	160	约20	〔45〕
矿物废水	嗜酸硝化SBR		107		2.7~4.0	25	3~5	90	33	〔46〕
制药废水	A/O+生物过滤	500~1 500	30~70	23.5~28.7（SO₄ ^2-）	6.5~8.0		1.0~5.0	40	12	〔47〕
合成废水	厌氧SBR+好氧SBR	2 000	50	100（N，N-二甲基甲酰胺）	7.0~8.0		2.5~4.7	184	13.2	〔48〕

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S. gen_inc_sed菌在高浓度有机废水处理中的研究进展

Research progress on S. gen_inc_sed in the treatment of high concentration organic wastewater

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