典型农村黑臭水体微生物群落结构与功能特征——以青岛市3个县级市为例

作     者：马冀威 王洪波 冯慧娟 李傲 郭晓娅 白杨 

作者机构：山东建筑大学市政与环境工程学院 中国环境科学研究院 

出 版 物：《环境工程技术学报》 (Journal of Environmental Engineering Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：黄河流域生态保护和高质量发展联合研究(第一期) 

主　　题：农村黑臭水体 水体特性 微生物群落特征 响应关系 

摘      要：微生物深度参与了农村黑臭水体形成过程，充分了解其群落结构与功能特征对明确黑臭水体形成机理及其有效治理具有重要意义。以胶州市、平度市、莱西市的坑塘型与沟渠型2种类型共29条农村黑臭水体为研究对象，分析不同类型水体的水质特性与黑臭程度，并基于16S rRNA高通量测序，阐述水体微生物群落特征及其与水质特性的响应关系，预测微生物群落的生态功能。结果表明：坑塘型与沟渠型水体的氨氮(NH3-N)、溶解氧(DO)、透明度平均值分别为17.4 mg/L、5.63 mg/L、13.9 cm及9.3 mg/L、6.25 mg/L、15.5 cm，黑臭程度前者高于后者；2种类型水体微生物均以化能异养菌为主，且坑塘型水体微生物群落多样性大于沟渠型。作为优势菌门，厚壁菌门在坑塘型水体中平均相对丰度(32.10%)高于沟渠型水体(18.29%)；而作为优势纲，γ-变形菌纲在坑塘型水体中平均相对丰度(27.86%)低于沟渠型水体(42.74%)；嗜冷杆菌属、黄杆菌属等作为优势菌属在2种类型黑臭水体中的相对丰度差别不大。NH3-N及DO浓度与2种类型水体微生物群落特征存在显著相关性(P0.05)，是水体中影响微生物群落特征的关键因素。FAPROTAX预测表明，有机物有氧代谢与尿素分解发酵是研究区典型农村黑臭水体微生物群落的主要生态功能，且坑塘型水体具有更高的氮代谢潜力。