Page 32 - 《渔业研究》2025年第3期
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第 3 期            姚海燕等： 两种工况对人工湿地模型微生物群落结构及脱氮除磷的影响                                      289

              保持在较低水平（浓度<0.01 mg/L） ，说明硝化反                     和氨氮生成氮气，对污水处理具有重要意义。此
              应在不断进行，与         J2  系统相比，其      TN  的去除率        外，浮霉菌门的细菌也参与反硝化过程                  [31] ，因此
              有较大提升，说明         J3  系统能够促使同步硝化−反硝               J3  系统中 NO -N  没有被富集可能与其丰度的上升
                                                                          −
                                                                          2
              化过程，但其反硝化阶段碳源的不足仍然是                    TN  去     相关。变形菌门在         J2  和  J3  样品中为绝对优势菌，
              除率低的因素之一。                                        分别占有     34.43%  和  31.46%  的相对丰度，对脱氮

              3.2 不同工况人工湿地微生物群落结构差异                            和诸多污染物的降解具有重要作用                [32] ，两者之间
                  J3  系统和  J2  系统相比，其复氧能力的存在推                  无显著差异（P>0.05） ，这也表明           2  种工况下的人
              动着脱氮反应的进行，同时改变微生物结构来影响                           工湿地均能去除水体的           TP、TN，但     J3  工况的去
              脱氮反应的强度。在不同运行条件下的人工湿地系                           除率更高。
              统中，变形菌门、厚壁菌门、髌骨菌门、蓝细菌                                在属水平上，J3      样品与    J2  样品相比，其优势
              门、拟杆菌门、放线菌门均为湿地内常见的细菌门                           菌属均具有脱氮或除磷的功能。硝化螺旋菌属的相
              类 [19-22] 。本研究通过微生物多样性检测，结果表                     对丰度从    3.94%  上升至  5.56%，成为湿地内的第二
              明  J2、J3  样品相对丰度大于       1%  的优势菌门类与上            大优势菌。硝化螺旋菌属与氮元素循环相关，具有
              述研究相似。潮汐流湿地的微生物含量是传统人工                           硝化功能    [33] 。与  J2  样品相比，J3  样品独有的优势
              湿地系统的      3 倍 [23] ，通过单因素方差分析发现，                菌属为   Luteolibacter、新衣原体属、黄杆菌属和新

              J2、J3  工况下的    Alpha 多样性指数均存在极显著差                鞘脂菌属。Luteolibacter 在工业废水处理的活性污
              异，其中     J2  工况基质细菌多样性较低。                        泥中被分离得到       [34] ，在以氮、磷及有机物污染为
                  在门水平上，与        J2  样品相比，J3    样品中蓝细          主要特征的窖水中作为关键细菌参与污染物降解                   [35] 。
              菌门、疣微菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门、放线                           新衣原体是一类共生菌，能够去除污水中的有机
              菌门、浮霉菌门、绿弯菌门的丰度均有所上升，而                           物，并与氮转化相关         [36] 。黄杆菌属是好氧异养菌，
              厚壁菌门和髌骨菌门的丰度则有所下降。在                     J3  样    具有反硝化作用       [37] ，能降解无机盐，通过生物氧
              品丰度上升的相关细菌中，蓝细菌门是一类光合自                           化将湿地中的无机磷转化为磷酸盐并贮存                   [38] ，在
              养微生物，通过光合作用可以有效吸收氨氮、亚硝                           湿地的脱氮和除磷中起重要作用。新鞘脂菌属也是
              酸盐、硝酸盐和磷酸盐等物质作为自身生长的养                            好氧反硝化菌，能降解湿地内的磷               [39] 。

              分，从而实现固氮功能           [24] ；疣微菌门与湿地系统
                                                               4 结论
              中的氮含量密切相关，其丰度在一定范围内随氮含
              量的增加而增加       [25] ，符合本研究中进水       TN  浓度稍           本文通过构建人工湿地系统，分析了不同工况
              高，疣微菌门丰度相应提高的结果；拟杆菌门作为                           下人工湿地系统基质的细菌群落结构，实验结果显
              化能异养菌，主要功能为降解               COD，一些拟杆菌            示：J3  系统的环境有利于脱氮菌的生长，与                  J2  系
              属于反硝化细菌，参与脱氮反应               [14] ；硝化螺旋菌         统相比，其蓝细菌门、疣微菌门、拟杆菌门、硝化
              门是亚硝化反应的主要微生物              [26] ，其生长周期较          螺旋菌门、放线菌门、浮霉菌门、绿弯菌门的丰度
              长，自养性特征使其在环境中易受抑制，通常在生                           均有上升；硝化螺旋菌属作为第二优势菌，其丰度
              物膜样品中的相对丰度维持在               0.7%~2.9% [27] ，通    上升，对    TN  的去除率有所提高。潮汐湿地的复氧
              过向人工湿地系统投加固定反硝化菌，使硝化螺旋                           能力改善了湿地内部的          DO  含量，有利于部分脱氮
              菌门的比例得以增加，从而改善脱氮效果                    [28] 。因    除磷菌的生长，提高了脱氮、除磷菌的多样性和丰
              此，J3   系统的氮去除率可能与硝化螺旋菌门丰度                        度，从而提高了湿地对          TN  的去除能力。
              的上升相关；放线菌门在自然环境中广泛存在，对
              氮循环具有重要作用，其在好氧的情况下对氨氮具
                                                               参考文献（References） ：
              有良好的去除作用，且去除速率较快                  [29] ；绿弯菌     ［  1  ］   中华人民共和国农业农村部渔业渔政管理局，全国水
              门则通常出现在污水处理过程中，有益于湿地中碳                                产技术推广总站，中国水产学会. 2024         中国渔业统计
              的循环   [30] ；在浮霉菌门方面，J3        系统中丰度达到                 年鉴  [M]. 北京：中国农业出版社，2024.
              2.74%，而非潮汐流系统中的相对丰度为                  0.56%，          Bureau  of  Fisheries,  Ministry  of  Agriculture  and  Rural
              二者之间存在显著差异（P<0.05） 。浮霉菌门是一                            Affairs of the People’s Republic of China, National Fish-
              类厌氧氨氧化细菌，能在缺氧环境下利用亚硝酸盐                                eries  Technology  Extension  Center,  China  Society  of
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