不同水力负荷下农村人工湿地微生物群落特征
发布时间: 2023-10-23
论文作者:张楠,卢鼎南,阚培赢,姚志远,朱志伟,甘慧慧,朱宝余
研究团队在浙江省宁波市某农村构建了两块种植美人蕉的人工湿地用于附近居民生活污水处理。除水力负荷不同之外,两块人工湿地其余设计参数均保持一致。稳定运行一年之后,在维护期对人工湿地进行破坏性采样,分别采集人工湿地的进出水、基质、根际土和根内生样本。研究团队发现不同水力负荷下人工湿地的出水水质存在显著差异,高水力负荷人工湿地表现出了更好的总氮、硝态氮和化学需氧量的去除效果,而低水力负荷人工湿地则呈现出了更好的氨氮去除效果。通过对人工湿地微生物群落特征进行分析,研究团队发现不同水力负荷人工湿地微生物群落呈现较大差异。其中,一些反硝化细菌、硫循环相关细菌和硫自养反硝化细菌在高水力负荷人工湿地中聚集,这解释了高水力负荷人工湿地中更高的总氮和硝酸盐氮去除效果。此外,氨氧化古菌在低水力负荷人工湿地中的富集有助于氨氮的去除。值得注意的是,一些人畜共患病原菌在美人蕉根系中定殖,且在高水力负荷人工湿地中更加明显,说明了污水中的人畜共患病原菌可以通过入侵人工湿地植物根系并长期持留。近年来,一些可食用植物因其额外的经济效益而被应用于人工湿地中。此外,人工湿地是相对开放的环境,与周边居民的生物安全密切相关。因此,农村人工湿地的潜在生物污染风险需引起重视。相关研究成果发表于《Water research》,该期刊2023年度影响因子为12.8。