Page 176 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

· 1532 · 环境工程技术学报 第 12 卷

究。Desulfocaps 是一类硫酸盐还原菌，广泛存在于 硝化。硫自养反硝化系统 NO -N x 去除率下降时，
a
−
自然水体和污水处理系统中，会与异养反硝化菌群 Desulfocaps 的丰度显著增加，而具有硫自养反硝化
a
竞争碳源，但也有些硫酸盐还原菌能同时进行反 功能 的 Thiobacillu 丰度则显著下降 。
[23]
s

图 4 不同处理组属水平上微生物群落结构
Fig.4 Microbial community structure at genus level of different treatment groups

磷 恢 复 处 理 组 的 优 势 菌 属 为 Sulfurimonas 显著提升，进水中的磷浓度越高，系统的 NO -N 去除
−
x
(21.86%)、Sulfurisoma(15.39%)、Thiobacillus(8.53%)、 率能越快恢复至饥饿前水平，且出水中的 NO -N
−
2
P s y c h r o b a c t e r (2.96%)、 h i z o b i u m (2.36%)、 浓度也随之恢复至磷饥饿前水平。
R
Pseudomonas(2.18%)、Luteolibacter(1.80%)、 （2）在进水 NO -N 浓度 为 10～25 mg/ 时，进水
−
L
x
Flavobacterium(1.28%)。 其 中 ， 丰 度 最 高的 磷浓度不低 于 0.200 mg/ 时，硫自养反硝化不受磷
L
Sulfurimonas、Sulfurisoma、Thiobacillu 均为硫自养 浓度限制。
s
反硝化相关的功能菌属，三者的相对丰度之和高达 （3）磷恢复处理组的微生物多样性和丰度均显
45.78%。但在磷饥饿处理组中，参与硫自养反硝化 著高于磷饥饿处理组。磷浓度极大地影响着硫自养
过 程 的 功 能 菌 相 对 丰 度 较 低 ，Sulfurimonas、 反硝化系统的微生物群落结构，硫自养反硝化相关
Sulfurisoma、Thiobacillus 仅 为 0.29% 、3.93 % 和 功能菌属在磷饥饿处理组的相对丰度仅 为 4.67%，而
0.45%，三者的相对丰度之和 为 4.67%。磷的添加显 在磷恢复处理组中的相对丰度高 达 45.78%。
著促进了硫自养反硝化功能菌的生长。此外，饥饿
会显著改变系统的优势菌属，磷限制会导致硫自养 参考文献
反硝化功能菌在系统中的丰度大幅减少，当营养恢 ［ 1 ］ SHAO M F, ZHANG T, FANG H H P. Sulfur-driven autotrophic
复后，其丰度又会大幅提升 [9,11,20,24] 。这可能也是磷 denitrification: diversity, biochemistry, and engineering
applications[J]. Applied Microbiology and Biotechnology，2010，
饥饿时 NO -N 去除率大幅下降，而磷恢复后其去除
−
x 88（5）：1027-1042.
率又逐步提升的重要原因。
［ 2 ］ ASHOK V, HAIT S. Remediation of nitrate-contaminated water
3 结论 by solid-phase denitrification process: a review[J].
Environmental Science and Pollution Research，2015，22（11）：
（1）磷饥饿会显著降低硫自养反硝化系统的脱 8075-8093.
氮效果， NO -N 去除率由磷饥饿前 的 98.1%～99.6% ［ 3 ］ 张鑫, 张妍, 毕直磊, 等.中国地表水硝酸盐分布及其来源分
−
x
析[J]. 环境科学，2020，41（4）：1594-1606.
逐 步 降 至 24.8% ～49.6% 。 随 着 磷 饥 饿 期 NO -N
−
x
ZHANG X, ZHANG Y, BI Z L, et al. Distribution and source
去除率的降低，出水中会出现亚硝酸盐的积累， NO -N analysis of nitrate in surface waters of China[J]. Environmental
−
2
浓 度 由 磷 饥 饿 前 的 不 足 0.05 mg/L， 增 至 4.08～ Science，2020，41（4）：1594-1606.
6.78 mg/L。进水中补充磷后，系统的 NO -N x 去除率 ［ 4 ］ 生态环境部. 中国生态环境状况公报（2018年）[A/OL]. (2019-
−