中国环境科学

作者：张宗磊, 赵骥, 陈啸洋, 邱艳玲, 冯娟, 于德爽, 王晓霞

单位：青岛大学环境与地理科学学院, 山东 青岛 266071

关键词：短程反硝化,厌氧氨氧化,生物膜,生物脱氮,微生物,宏基因组

基金：国家自然科学基金项目(42477138,52070106);山东省自然科学基金项目(ZR2023QE134);山东省高等学校青创团队引育计划(城镇污水高效治理与资源化利用研究团队)

采用短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜系统(PDA-Bf)处理模拟城市生活污水,重点探究其在中温条件(34℃)下的脱氮性能.经过317d的运行,结果表明,在进水碳氮比(C/N)为2.1的条件下,系统出水总氮(TN)浓度降低至10.94mg/L,平均TN去除率达到82.6%,且厌氧氨氧化途径在TN去除中的贡献占比随运行时间显著增加.研究发现,反硝化菌属Thauera和厌氧氨氧化菌属Candidatus Brocadia在生物膜中的丰度随运行时间显著提高,Thauera从第250d 0.37%增至第305d的4.11%,Ca.Brocadia从0.27%的升至到3.51%,二者协同效果良好.生物膜外层中编码硝酸盐还原的narG(55152hits)、narH(35866hits)和narI(16506hits)基因丰度较高,表明该区域适合反硝化菌生长,为厌氧氨氧化反应(Anammox)提供亚硝酸盐;与外层相比,生物膜内层中与Anammox相关的hdh(1174hits)基因丰度较高,且亚硝酸盐还原基因nirK(13400hits)和nirS(3954hits)丰度较低,维持了较高的亚硝酸盐浓度,为厌氧氨氧化菌(AnAOB)创造了适宜环境.这种微生物群落的分层结构表明,生物膜外层和内层分别适合Thauera和Ca. Brocadia的生长,共同促进了系统的高效脱氮性能.

来源：2025年第9期

《中国环境科学》期刊编辑部

查看中国环境科学杂志2025年第9期