發(fā)布時(shí)間：2021-11-19 22:51

　　為探究不同增氧方式對(duì)水芹菜-微生物聯(lián)合作用處理養(yǎng)殖廢水消化液及微生物群落結(jié)構(gòu)變化的影響,設(shè)置循環(huán)和曝氣兩組試驗(yàn),以靜置處理作為對(duì)照,共運(yùn)行35 d,間隔7 d取樣,測(cè)定常規(guī)水質(zhì)指標(biāo),在試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)分別測(cè)定水芹菜生長(zhǎng)情況,并采用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,經(jīng)過(guò)35 d的處理,靜置組、曝氣組和循環(huán)組的DO（溶解氧）分別達(dá)到0.60、10.38 mg·L^-1和10.85 mg·L^-1;靜置培養(yǎng)的水芹菜長(zhǎng)勢(shì)最好,相對(duì)生長(zhǎng)速率為0.03 g·g^-1·d^-1;三種處理方式對(duì)水質(zhì)的凈化效果差異顯著,循環(huán)組的水質(zhì)凈化效果最好,COD（化學(xué)需氧量）、NH₃-N（氨氮）和TN（總氮）的去除率分別達(dá)89.89%、69.40%和77.65%;黃桿菌屬（Flavobacterium）的相對(duì)豐度從43.21%下降到0.16%,克里斯滕森菌屬（Christensenellaceae）和瘤胃球菌屬（Ruminococcaceae）的相對(duì)豐度則大幅增加。水芹菜在冬季于養(yǎng)殖廢水消化液中可... 

【文章來(lái)源】：農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào). 2020,37(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

試驗(yàn)裝置示意圖

三種處理方式對(duì)COD的去除效果明顯，同一階段各處理組間差異顯著（P<0.05），處理方式和處理時(shí)間及兩者的交互作用對(duì)COD均有影響。前期COD的去除以植物根系過(guò)濾、吸附和沉積作用為主。由于曝氣組和循環(huán)組的水體處于流動(dòng)狀態(tài)，使有機(jī)物的沉淀效果變差，前7 d，靜置組中COD的去除率為16.16%，高于曝氣組（8.12%）和循環(huán)組（4.90%）。第14～35 d，循環(huán)組和曝氣組對(duì)COD的去除率高于靜置組，這是由于溶解氧（DO）的增加有助于異養(yǎng)微生物的代謝，從而提高了COD的去除率[15]。經(jīng)過(guò)35 d的處理，循環(huán)組對(duì)COD的去除率為89.89%，出水COD濃度為40.20 mg·L-1。氮素的去除過(guò)程中，同一階段各處理組間差異顯著（P<0.05），處理方式和處理時(shí)間及兩者的交互作用對(duì)NH3-N均有影響。前7 d，三種處理方式對(duì)氮素均有較好的去除效果，這是由于試驗(yàn)前期植物處于快速營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段，對(duì)氮素的吸收利用較快，其中循環(huán)組的NH3-N和TN去除速率最高，分別為3.04 mg·L-1·d-1和7.67 mg·L-1·d-1。7～21 d，循環(huán)組中氮素去除速率降低，靜置組與曝氣組中氮素濃度的升高，可能與試驗(yàn)前期被根系截濾的氮素重新釋放到水體有關(guān)[16]。經(jīng)過(guò)35 d的處理，循環(huán)組對(duì)NH3-N和TN的去除率分別為69.40%和77.65%。

從門(mén)的生物學(xué)分類(lèi)水平對(duì)樣本進(jìn)行分析，如圖3A所示，處理前，水體中的優(yōu)勢(shì)菌門(mén)為擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes)(51.04%），其次為變形菌門(mén)（Proteobacteria)(26.62%）和放線(xiàn)菌門(mén)（Actinobacteria)(13.99%），其他少量微生物為厚壁菌門(mén)（Firmicutes)(5.24%）。經(jīng)過(guò)35 d的處理，水體優(yōu)勢(shì)菌門(mén)類(lèi)發(fā)生明顯變化。原本優(yōu)勢(shì)度很低的厚壁菌門(mén)在三種處理方式中均成為優(yōu)勢(shì)菌門(mén)，在靜置組、循環(huán)組和曝氣組中的占比分別為40.02%、42.16%和43.28%。為揭示不同處理方式中發(fā)揮作用的功能菌屬，選取相對(duì)豐度前10的菌屬進(jìn)行分析，如圖3B所示。在試驗(yàn)開(kāi)始前，黃桿菌屬（Flavobacterium）的相對(duì)豐度為43.19%，為優(yōu)勢(shì)菌屬，其次為壤霉菌屬（Agromyces)(6.26%）、消化球菌屬（Terrisporobacter)(2.49%）和地桿菌屬（Pedobacter)(2.48%）。經(jīng)過(guò)35 d的處理，循環(huán)組和曝氣組的優(yōu)勢(shì)菌屬為克里斯滕森菌屬（Christensenellaceae），相對(duì)豐度分別為6.96%和7.64%。靜置組中，瘤胃球菌屬（Ruminococcaceae)(6.10%）成為優(yōu)勢(shì)菌屬。本試驗(yàn)中的優(yōu)勢(shì)菌屬與其他學(xué)者的研究存在差異。王青璐等[23]研究表明，污水類(lèi)型和溫度是影響微生物群落結(jié)構(gòu)的主要因素。本試驗(yàn)中的克里斯滕森菌和瘤胃球菌屬是典型的腸道微生物，這與試驗(yàn)所用的污水來(lái)源符合。另外溫度也會(huì)影響微生物群落結(jié)構(gòu)的變化，溫度降低導(dǎo)致膜的流動(dòng)性變差，從而抑制微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝產(chǎn)物的排除。本試驗(yàn)時(shí)段的環(huán)境溫度為5～18℃，此時(shí)中溫菌的活性受到抑制，而低溫微生物仍具有降解鹽類(lèi)、有機(jī)物、表面活性劑等污染物的能力[24]。在廢水處理中，常見(jiàn)的低溫菌主要為擬桿菌門(mén)、厚壁菌門(mén)和變形菌門(mén)。這與本試驗(yàn)所處的低溫環(huán)境所得到的優(yōu)勢(shì)微生物門(mén)類(lèi)相符。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3506038