水平潜流人工湿地堵塞初期微生物群落结构变化

作者：张明珍; 曹涛涛; 刘伟; 李前正; 胡泽; 陈迪松; 吴振斌; 徐栋

来源：水生生物学报, 2021, 1-12.

• 水平潜流
• 人工湿地
• 堵塞
• 高通量测序
• 细菌群落

为了寻找合适的湿地堵塞监测指标，本文通过运行4组湿地装置来模拟水平潜流人工湿地堵塞的过程，并研究人工湿地中微生物群落在湿地堵塞初期的响应。在人工湿地反应器运行过程中，定期监测基质过滤速率与人工湿地处理性能，包括化学需氧量(COD)、总氮(TN)和总磷(TP)去除效率，同时应用高通量测序技术测定并分析湿地反应器中微生物群落结构组成与多样性。结果表明：随着堵塞的形成，在4组人工湿地中，基质过滤速率和TP的去除效率持续下降，而COD和TN的去除效率分别为50%—85%和10%—20%；16S rDNA测序结果表明堵塞会降低细菌群落的丰富度和多样性；人工湿地系统中的优势菌门主要是变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)等，且当湿地进入堵塞初期后，变形菌门丰度明显增加，具体表现为其门下的反硝化细菌属(Thauera、Zoogloea、Rhizobium) 丰度显著增加，此外厚壁菌门和绿弯菌门的有机物降解菌属(Clostridium sensu stricto、Gracilibacter、Levilinea)的丰度也明显增加，表明上述菌属有望成为人工湿地系统堵塞初期的预警指示菌。

• 单位
  武汉市环境保护科学研究院; 淡水生态与生物技术国家重点实验室; 中国科学院大学; 中国科学院水生生物研究所