磁场强化型生态沟渠对生活污水净化效率及微生物群落结构的影响OA

【目的】构建磁场强化型生态沟渠耦合农村生活污水系统,以提高生态沟渠对农村生活污水的净化效率。【方法】构建磁场强化型生态沟渠,装置内部填充底泥、藤棉和碎石等物料,种植芦苇等水生植物,填料层设置间距可调磁板(10、20、30 cm)形成梯度磁场(5~20 mT),以传统生态沟渠作为空白对照。经36 h水力停留和间歇曝气处理,测定不同磁场强度下化学需氧量,氨氮、总磷和正磷质量浓度;采用高通量测序分析微生物群落结构,通过冗余分析揭示微生物与污染物去除的潜在联系。【结果】(1)磁场强化型生态沟渠在10~15 mT磁场强度下能实现最佳去除效果,对比传统生态沟渠,化学需氧量、氨氮、总磷和正磷去除率分别提高了33.79%、15.87%、30.34%、38.11%。(2)强化型生态沟渠中优势菌门主要为变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门等10个菌门。脱氮除磷功能菌属主要包括绿菌属、脱氯单胞菌属、艾德昂菌属、硝化螺旋菌属、Luteitalea。固氮功能菌属主要为根瘤杆菌属。冗余分析显示,变形菌门、芽单胞菌门、疣微菌门、拟杆菌门等与总磷、化学需氧量和氨氮呈显著正相关(P<0.05)。【结论】磁场可有效强化生态沟渠对农村生活污水的净化效果,显著提高了污染物去除效率;磁场强化型生态沟渠中,目标菌门的生长富集与总磷、化学需氧量、氨氮去除率密切相关,提示其可能参与污染物消耗。