输水管道生物膜的生长过程及其对水质的影响

第32卷第9期2016年5月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERV0I_32No．9May2016输水管道生物膜的生长过程及其对水质的影响雒江菡，贾瑞宝，于瑞洪，阎力君，李圭白，梁恒(1．哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室，黑龙江哈尔滨150090；2．济南市供排水监测中心，山东济南250000；3．黑龙江生物科技职业学院食品工程系，黑龙江哈尔滨150025；4．哈尔滨商业大学细胞与分子生物学研究所，黑龙江哈尔滨150076)摘要：运用生物膜反应器(BAR)模拟实际原水输水管道，研究了管道运行时间对生物膜微生物群落结构及出水微污染物浓度的影响。结果表明，随着BAR反应器运行时间的延长，出水pH值和COD浓度变化较小，溶解氧、氨氮和总氮浓度逐渐降低，运行180d时，对氨氮和总氮的去除率最高，分别为41．3％和30．3％，浊度呈曲线变化；采用454高通量测序对运行90、120、180和240d的四个生物膜样品中微生物群落结构进行分析，发现其微生物群落结构存在较大差异，90d的生物膜的微生物多样性最高，而240d的生物膜具有最高的微生物丰度；BAR系统水质影响生物膜微生物的群落结构，同样，生物膜中的微生物净化了出水。关键词：输水管道；生物膜反应器；生物膜；曝气；高通量测序；微生物群落结构中图分类号：TU991文献标识码：A文章编号：1000—4602(2016)09—0039—06DevelopmentofBiofilmandItsEfectonWaterQualityinRawWaterDistributionPipelineLUOJiang-han，JIARui—bao，YURui—hong，YANLi-jun，LIGui—bai，LIANGHeng(1．StateKeyLaboratoryofUrbanWaterResourceandEnvironment，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China；2．JinanWaterSupplyandDrainageMonitoringCenter，Jinan250000，China；3．DepartmentofFoodEngineering，Heilon~iangVocationalCollegeofBiologyScienceandTechnology，Harbin150025，China；4．InstituteofCellandMolecularBiology，HarbinUniversityofCommerce，Harbin150076，China)Abstract：Bioflm~rlnularreactors(BARs)wereusedforsimulatingpracticalrawwaterdistribu—tionpipeline，andtheeffectofoperationtimeonthebiofilmmicrobialcommunitystructureandthecon—centrationofpollutantsintheoutletwaterwasstudied．Theresuhsindicatedthatintheoutletwater，pHvalueandCODMconcentrationslightlychanged，thedissolvedoxygen(DO)，ammonianitrogenandtotalnitrogengraduallyreduced，thehighestr~moYalrateofammonianitrogenandtotalnitrogenoccurredinthebiofilmfor180d，whichwererespectively41．3％and30．3％，andtheturbidityunsteadilyvaried．Theanalysisof454high—throughputpyrosequencingshowedthattherewasobviousdifferenceinbiofilmmicrobialcommunitystructureamongthefourbiofilmsampleswhichoperatedfor90d，120d，180dand基金项目：通信作者：科技部科技惠民项目(2013GS370202—003)；国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07404—003-o04)；哈尔滨市科技局优秀学科带头人项目(2013RFXXJ054)；国家自然科学基金资助项目(21301041)梁恒E—mail：hifliangheng@163．corn·39·第32卷第9期中国给水排水240drespectively．