电场耦合垂直流人工湿地对农村污水的净化效果及细菌群落结构变化特征

作者：卢秀秀; 刘云根; 王妍; 熊烈钞; 伏川东; 彭丽萍; 马荣^*; 文明发

来源：环境科学研究, 2023, 1-15.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2023.10.17

• 农村污水
• 垂直流人工湿地
• 电场耦合
• 细菌群落结构
• 环境因子

为进一步提高人工湿地处理农村污水效果，构建了耦合电场垂直流人工湿地系统(E-VFCW)，以昆明市盘龙区长地梗村东干渠的原水为处理对象，探究其稳定性及净化效果，通过微生物群落演变特征，揭示其污染物去除的生物学化学机制. 结果表明：①与VFCW相比，E-VFCW系统对农村污水的净化效果更高，化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)处理效果分别提高了7.94%、5.67%、51.14%、27.54%，其中NH4+-N去除率存在显著差异(P<0.05). ② E-VFCW系统中，排序前三的优势菌门为变形菌门、拟杆菌门和放线菌门，其丰度之和约占总体的80%；脱氯单胞菌属、黄杆菌属和假单胞菌属等为优势菌属. ③冗余分析表明，E-VFCW系统中变形菌门、酸杆菌门、绿菌门、放线菌门、硝化螺旋菌门是COD、TN、TP、NH4+-N净化的主要驱动因素. ④秩相关分析表明，电场施加能促进E-VFCW系统产电细菌假单胞菌(增加4.76%)、氢噬胞菌(增加2.02%)、黄杆菌(增加12.54%)等的富集和积累. 研究显示，将电场与垂直流人工湿地进行耦合后，可使产电细菌相对丰度显著增加，可为农村污水治理提供理论指导和科学依据.

• 单位
  西南林业大学