Page 231 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

第 1 期 迮思文等：PHB 生物滤池深度脱氮过程中抗生素环丙沙星的同步去除规律及影响因素 · 227 ·
V
− +
有机碳源。此外，NO - N 积累可忽略不计，NH -N
2 4
浓度整体略有上升，进一步验证了低温条件 下 DNRA
的发生。
2.4 微生物群落结构特征
PHB 反硝化生物滤池系统的微生物多样性指
V
数见 表 3。由 表 3 可知，生物滤池系统中微生物多样
性随着纵向沿程发生了明显的变化。样品 a1～
a 的 Shanno 指数 为 4.77～9.65，微生物群落多样
6
n
高的位置集中 在 PHBV/火山岩填充层中，尤其是以
样 品 a2 （10 ～ 20 cm） 和 a5 （40 ～ 50 cm） 处 较 高 。
图 6 PHB 反硝化生物滤池系统各阶段进出水
V
Chao 指数越大表示微生物群落的丰富度越高，生物
1
NH 浓度变化
+
N
-
4
+
Fig.6 Concentration of NH -N in influent and effluent during 滤 池 的 Chao 1 指 数 为 2 192.23～ 4 863.72， 样品
4
different phases in PHBV supported denitrification biofilter a2（10～20 cm） 和 a5（40～50 cm）处的物种总数均高

6
率分别 为 16%、28%、34%、42%、61 % 和 72%；CIP 于 生 物 滤 池 其 他 区 域 。 整 体 而 言 ， 样 品 a 的
沿程去除率分别为 8%、15%、18%、39 % 和 50%。 Chao 指数 和 Shannon指数相较于生物滤池其他区
1
−
P
N
-
40～50 c m 沿程 中 NO 和 CI 去除率最高，分别 域均是最低的，说 明 50～60 c m 处物种丰富度和物
3
达到 了 20 % 和 15%，这可能是由于该沿程中较高的 种总数最低，这与系统纵向的水质变化特征以及基
CO 累积为反硝化菌 和 CI 降解菌提供了充足的 质种类（如有机/无机填料）等有密切关系。
P
D

表 2 PHB 反硝化生物滤池纵向沿程水质变化特征
V
Table 2 Characteristics of water quality along the longitudinal profile in PHBV supported denitrification biofilter
+
−
−
沿程采样点 DO浓度/(mg/L) ORP/mV pH COD/(mg/L) NO -N浓度/(mg/L) NH -N浓度/(mg/L) NO -N浓度/(mg/L) CIP浓度/（µg/L）
4
3
2
进水 9.39 275.00 7.76 8.35 15.39 0.56 0.01 1 000.00
出水口① 7.18 203.20 7.39 92.58 12.86 0.99 0.04 916.01
出水口② 4.77 232.30 7.26 57.58 11.10 0.90 0.04 852.90
出水口③ 4.66 251.60 7.32 53.62 10.18 0.96 0.06 816.40
出水口④ 4.49 208.30 7.40 18.22 8.96 0.93 0.04 759.03
出水口⑤ 4.35 214.00 7.07 63.93 5.94 0.97 0.05 607.10
出水 3.57 162.90 7.25 23.59 4.31 1.07 0.20 500.06

菌门（Firmicutes）等。上述优势门的相对丰度均存在
表 3 PHB 反硝化生物滤池系统的微生物多样性指数
V
明显的差异，表明 了 PHB V 反硝化生物滤池系统纵
Table 3 Microbial diversity index of PHBV supported
向空间微生物群落结构的差异性。整体而言，样品
denitrification biofilter
a1、a2、a 以及 a 在门水平的组成相似性较高，
4
5
样品编号 Chao1指数 Shannon指数
a 和 a 则呈现明显的差异性。 个样品中的最优势
3
6
6
a1 3 496.29 8.94
门均 为 Proteobacteria，其次 为 Bacteroidetes。大量研
a2 4 863.72 9.65
究表明，Proteobacteria是固相碳源反硝化脱氮系统中
a3 3 766.92 7.52
的最优势门 [28-30] 。Bacteroidete 的主要功能是实现
s
a4 4 101.46 7.93
有机物的水解发酵，其在样 品 a1～a 中均属于优势
5
a5 4 074.57 9.32
门，而 在 a 中的相对丰度可忽略不计。研究表明，
6
a6 2 192.23 4.77
PHB 作为一种高分子生物聚合物，可经水解发酵
V
PHB 反硝化生物滤池系统的微生物群落结构 细菌降解微小分子有机物 [24] 。很明显，Bacteroidetes
V
在门、纲及属水平上的组成如 图 7 所示。由 图 7（a） 的丰度特征与该系统 的 PHB 有机基质分布特征存
V
可 知 ， 个 样 品 的 优 势 菌 门 主 要 包 括 变 形 菌 门 在明显的相关性。
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（Proteobacteria）、类杆菌门（Bacteroidetes）以及厚壁 由 图 7（b）可知， 个样品的优势菌纲包 括 γ 变形
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