苦草及茎叶附着微生物净化水质的昼夜变化

作     者：赵青 孙永利 黄鹏 田腾飞 张玮嘉 李鹤男 张岳 ZHAO Qing;SUN Yong‑li;HUANG Peng;TIAN Teng‑fei;ZHANG Wei‑jia;LI He‑nan;ZHANG Yue

作者机构：中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074 

基　　金：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07403001) 

出 版 物：《中国给水排水》 (China Water & Wastewater)

年 卷 期：2024年第40卷第9期

页      码：98-106页

摘      要：沉水植物的茎叶附着了大量微生物,其光合作用的主要场所在茎叶,目前在沉水植物光合作用和呼吸作用下,茎叶附着微生物对水体脱氮除磷效果的昼夜变化规律尚不明晰。选用典型沉水植物苦草,培养一段时间后清洗部分茎叶附着物,与未经清洗的苦草进行对比,观察24 h内两组苦草所在水体DO、ORP等指标的变化情况,以N、P浓度变化表征茎叶微生物发生的脱氮除磷反应,并结合显微镜、高通量测序技术进行综合分析。结果表明,茎叶附着微生物量少的苦草所在水体的DO昼夜差值达9.1 mg/L,其他指标波动较小;茎叶附着微生物量多的苦草所在水体的DO和ORP分别在0~3.7 mg/L和0~150 mV之间昼夜波动。日间水体NH_(4)^(+)-N下降、NO_(3)^(-)-N升高、PO_(4)^(3-)-P和TP下降,发生硝化、好氧反硝化、除磷反应;夜间N、P指标的变化与日间相反,发生反硝化和释磷反应。苦草茎叶附着好氧、兼氧及厌氧多种类型的微生物,优势菌门为Proteobacteria等,优势菌属为norank_f__Rhizobiales_Incertae_Sedis等,丰度排名前20的优势菌属中与脱氮除磷相关的功能菌属共14种,其中反硝化菌属10种,为主要功能菌属,占比为36.43%,包括Hyphomicrobium、Rhodobacter、unclassified_f__Rhizobiaceae 3种好氧反硝化菌。在沉水植物与茎叶附着微生物的共同作用下,水体净化昼夜变化机理类似于间歇曝气、周期为24 h、附着生长的SBR工艺运行原理。

主 题 词：沉水植物 茎叶附着微生物 脱氮除磷 昼夜变化 

学科分类：08[工学] 0815[工学-矿业类] 

核心收录：

D　O　I：10.19853/j.zgjsps.1000-4602.2024.09.016

馆 藏 号：203128206...