人工湿地系统微生物调控技术研究_陈晓东

微生物在人工湿地处理污水的过程中起着至关重要的作用，通过适当的人工调控措施，可以提高湿地系统的总体处理效率和针对性指标的处理能力。本文综述了国内外湿地系统中对微生物人工调控方面的研究进展，提出了人工湿地微生物调控技术的研究和应用方向。摘要关键词AbstractKeywordsConstructedWetlandsMicroorganismArtificialModificationThemicroorganismplaysanimportantroleinconstructedwetlandwastewatertreatment.Therefore,optimizingthemicroenvironmentforthemicroorganismcouldimprovethetreatmentefficiencyfortotalandtargetedindexes.Thispapersummarizedtheresearchprogressoftheartificialmodificationofmicroorganismintheconstructedwetlandsandputforwardtheresearchandapplicationtrends.人工湿地微生物人工调控收稿日期：2011-04-28作者简介：陈晓东（1962-），男，高级工程师。研究方向：环境生态与污染修复。E-mail:chenxiaodong@syhky.com1概述2微生物调控措施20世纪70年代，人工湿地作为一种污水处理新技术开始得到国内外研究者的广泛重视。人工湿地是指通过模拟自然湿地，人为建造具有相似结构和功能并且具有可控性的复合体，利用湿地系统中基质、水生植物、微生物，通过一系列物理、化学、生物途径实现高效净化污水的目的。人工湿地系统处理污水的原理主要为基质过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物降解等。相比传统活性污泥法，人工湿地处理污水具有工程投资小，运行费用低，出水水质好等不可比拟的优势，因此人工湿地在处理生活污水以及工农业废水方面得到广泛的应用。近年来，由于其在景观功能突出的利用价值，人工湿地日渐成为城市市政工程建设的新亮点。在人工湿地系统净化污水过程中，基质中的微生物起到十分重要的作用，一方面它们既是生态系统中的重要组成部分，另一方面又是有机污染物去除的积极分解者。微生物是系统中的重要角色，它的组成以及功能的发挥将直接影响人工湿地的净化效果。因此，通过人工调控微生物所处的微环境，从而强化微生物对污染物的降解能力，可以大大提高人工湿地系统的污水处理效率。然而，目前对人工湿地系统的微生物调控的研究很少。本文在总结归纳国内外有关人工湿地系统中微生物调控的研究进展的同时，阐述了该领域的研究思路和方向。在自然条件下，微生物作为分解者降解污染物的效率是有限的，因此通过人工调控，强化微生物对污染物的降解能力对人工湿地的高效运行十分重要。在研究微生物种群和酶活性的基础上，人为对人工湿地系统中微生物的生长环境进行调控，可以在很大程度上提高微生物对污染物[1][2]人工湿地系统微生物调控技术研究StudyProgressonMicroorganismModificationintheConstructedWetlands陈晓东（沈阳环境科学研究院沈阳110016）环境保护科学第37卷第6期2011年12月－20－DOI:10.16803/j.cnki.issn.1004-6216.2011.06.006的降解效率，从而增强人工湿地系统的污水处理能力。本文主要从人工调控碳源，水温，水流，基质，pH，菌群调整等几个方面加以阐述。研究人工湿地系统的微生物调控的前提是研究系统中微生物的种群，微生物特性，酶活性等内容。张甲耀等研究不同植物构成的潜流型人工湿地处理系统的净化能力及其异养细菌数量，发现在芦苇湿地中有假单胞菌属、无色杆菌属、不动杆菌属、黄杆菌属、黄单胞菌草属、短杆菌属、节杆菌属、芽孢杆菌属、分枝杆菌属、葡萄球菌属和微球菌属等，假单胞菌属、无色杆菌属和不动杆菌属细菌是优势菌。在无植物系统中假单胞菌属也是优势菌，但没有分离到不动杆菌属、黄杆菌属和微球菌属细菌。Ibekweetal用PCR-DGGE技术分别对16SrDNA基因和氨单加氧酶基因（amoA）扩增条带进行分析，研究处理奶场废水的人工湿地出水中总细菌种群和氨氧化细菌种群的组成的变化。研究结果表明，总细菌种群主要由Bacillus，Clostridium，Mycoplasma，Eubacterium和Proteobacteria组成，与哺乳动物胃肠道内菌群相似。氨氧化细菌种群分析显示，在湿地系统中Nitrosospira相似条带占较高比例，且实验期间没有发生优势种群的变化，而在原水、粪便和兼性厌