温度及外源CaCO3对砂滤微生物氨氮降解的影响特性

作者：刘明辉; 丁陈龙; 朱敏; 李仪; 吴俊康; 荆肇乾; 余冉

来源：中国环境科学, 2023, 43(09): 4896-4904.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20230523.006

• 硝化细菌
• 温度
• 完全氨氧化
• 高通量测序

本研究考察了在不同温度(10,15,25,37℃),不同氨氮浓度(1和2.5mg-N/L)和外源添加CaCO3条件下水厂砂滤池附着微生物对氨氮污染物的降解性能与群落结构组成变化特性.成功从自来水厂砂滤池中提取出含有硝化菌群的附着物,基于聚合链式反应-电泳技术发现硝化菌群主要包括氨氧化菌,亚硝酸盐氧化菌和完全氨氧化菌.温度影响试验结果表明:温度由25℃降低至10℃时,1和2.5mg-N/L氨氮进水负荷下系统氨氧化速率分别显著降低48.1%和47.3%;低温10℃环境下系统对总氮具有较高的去除能力(～48.1%),但温度降低抑制了系统亚硝酸盐的转化,且氨氮浓度的提高不利于低温条件下氨氮的完全氧化作用;而高温环境(37℃)会使硝化细菌活性丧失.此外,外源添加CaCO3使得系统平均氨氧化速率显著提高90%以上.高通量测序结果显示:低温(10℃和15℃)会显著抑制氨氧化菌属Nitrosospira和Nitrosomonas(相对丰度均<1.0%)的生长,而随着温度的降低,Nitrospira生长竞争超过其他硝化细菌,其相对丰度显著提高63.3%～113.7%;同时,添加CaCO3使得系统Nitrospira相对丰度显著升高约2.5倍,而其他硝化细菌丰度均低于1.0%;故推测低温环境下系统中的完全氨氧化Nitrospira在氨氮降解过程中具有较高的贡献程度.

• 单位
  土木工程学院; 南京林业大学; 东南大学