厌氧消化技术在高浓度有机废水资源化以及可再生能源生产领域受到越来越多的关注。高浓度氨氮引起的抑制作用是导致厌氧消化运行失败的常见原因。厌氧微生物对氨的耐受性受其初级代谢反应的产能能力影响，其中代谢途径产能较多的反应对氨胁迫耐受程度较高。然而，现有的研究未探索厌氧消化中其余功能菌群对氨胁迫耐受性与代谢产能能力之间的关系。本研究对各功能菌群的氨耐受性比较分析可以为厌氧消化中氨抑制的潜在机制提供全面理解。
结果表明，在厌氧消化过程中，外源氨通过延长停滞期、降低比产甲烷速率和最大甲烷产量来调控功能菌群对氨胁迫的耐受性。不同功能菌群的氨耐受性差异显著，其中氢营养型产甲烷菌群对氨的耐受性最强，其IC50为18.80 g/L，其次是互营丁酸氧化菌群（IC50 = 14.26 g/L）和互营丙酸氧化菌群（IC50 = 10.47 g/L），乙酸营养型产甲烷菌群对氨最为敏感，IC50最低（1.74 g/L）。氨耐受性程度（IC50）与各功能菌群代谢反应的吉布斯自由能（ΔG0'）保持一致。因此，具有更高放能能力的功能菌群表现出对氨胁迫更强的耐受性。
结果表明，在厌氧消化过程中，外源氨通过延长停滞期、降低比产甲烷速率和最大甲烷产量来调控功能菌群对氨胁迫的耐受性。不同功能菌群的氨耐受性差异显著，其中氢营养型产甲烷菌群对氨的耐受性最强，其IC50为18.80 g/L，其次是互营丁酸氧化菌群（IC50 = 14.26 g/L）和互营丙酸氧化菌群（IC50 = 10.47 g/L），乙酸营养型产甲烷菌群对氨最为敏感，IC50最低（1.74 g/L）。氨耐受性程度（IC50）与各功能菌群代谢反应的吉布斯自由能（ΔG0'）保持一致。因此，具有更高放能能力的功能菌群表现出对氨胁迫更强的耐受性。
袁志良研究团队青年教师刘凤琴为该论文第一作者,青年教师张玉鹏为通讯作者。硕士研究生张一帆、张雨、杨家乐、申汶艳、杨水莲、权志宇、博士研究生刘炳杉、导师袁志良共同参与了本项研究。本研究得到了哈尔滨工业大学城市水资源与环境国家重点实验室开放项目、河南省科技攻关、高等学校重点科研项目、河南农业大学拔尖人才基金的资助。
编辑/刘凤琴 审核/郑文明
