李小宇，鐘艷霞，賀 婧，羅玲玲，楊麗芳，梁 東

(寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏銀川 750021)

寧夏典型農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污水微生物數(shù)量和污染物特征

李小宇，鐘艷霞，賀 婧，羅玲玲，楊麗芳，梁 東

(寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏銀川 750021)

近年來，農(nóng)村生活污水已成為農(nóng)村主要的環(huán)境問題。對(duì)2處寧夏典型農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)中微生物數(shù)量變化特征對(duì)污染物濃度變化特征的影響進(jìn)行研究，為采用人工干預(yù)微生物處理技術(shù)治理農(nóng)村生活污水提供依據(jù)。結(jié)果表明，平吉堡和黃羊?yàn)?處典型農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)微生物總數(shù)在107CFU/mL以上，其中細(xì)菌數(shù)量最多，其次為放線菌，再次是真菌，且3類微生物數(shù)量沿水流方向逐漸降低；同時(shí)發(fā)現(xiàn)，污水處理系統(tǒng)各相鄰節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量之間存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)在0.895(P<0.05或P<0.01)以上，且3類微生物數(shù)量與化學(xué)需氧量(chemical oxygen demand，COD)、NH3-N去除率之間存在顯著相關(guān)性(P<0.05或P<0.01)，說明微生物是去除污水中有機(jī)物和氮的主要途徑；而與TP去除率相關(guān)性不顯著(P>0.05)，表明微生物的作用不是去除污水中磷的重要方式，其他去除途徑有待進(jìn)一步研究。

銀川市；農(nóng)村生活污水；污水處理系統(tǒng)；污染物去除率；水質(zhì)

據(jù)建設(shè)部2005年對(duì)全國部分村莊的調(diào)查和2009年中國環(huán)境狀況公報(bào)顯示，中國城鎮(zhèn)生活污水排放量為 3.30×1010t，我國有96%的村莊沒有排水溝渠和污水處理系統(tǒng)[1-2]；由于缺乏合適的污水處理技術(shù)，95%的農(nóng)業(yè)廢水、生活污水直接排入當(dāng)?shù)睾恿?、湖泊和水庫等[3]，威脅農(nóng)村水生態(tài)環(huán)境。由于廣大農(nóng)村地區(qū)人口居住較分散，污水收集困難，且缺乏足夠的資金和專業(yè)的污水處理技術(shù)，致使大量農(nóng)村生活污水未經(jīng)過任何處理，直接潑撒或就近排入江河湖泊，導(dǎo)致農(nóng)村河流湖泊水體環(huán)境容量和生態(tài)承載能力下降，農(nóng)村水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞[4-7]。我國農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)的研究主要集中在遴選污水處理工藝和現(xiàn)狀調(diào)查方面[8-11]，隨著微生物技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)多樣性微生物菌群的協(xié)同作用，不同生物反應(yīng)器中由于生態(tài)環(huán)境不同，微生物種類、數(shù)量和代謝活性等方面均不相同，形成不同的微生物種群和結(jié)構(gòu)[12]。目前的研究重點(diǎn)集中在對(duì)不同的污水生物處理微生態(tài)系統(tǒng)中微生物種群的分布、多樣性、群落結(jié)構(gòu)和功能性等方面[13-14]；而不同生物處理微生態(tài)系統(tǒng)中微生物之間、微生物與其底物及環(huán)境因子之間相關(guān)性的研究也取得了進(jìn)展[15-16]。

目前，我國針對(duì)農(nóng)村生活污水的處理技術(shù)主要有土壤滲濾技術(shù)、人工濕地處理技術(shù)、蚯蚓生態(tài)濾池技術(shù)、一體化集成裝置處理技術(shù)等[17]。根據(jù)寧夏《農(nóng)村污水分散處理技術(shù)規(guī)范說明》中規(guī)定的農(nóng)村生活污水用水量、排放系數(shù)及排放量，截至2013年年底，銀川市周邊共建立污水處理系統(tǒng)示范點(diǎn)37處，以人工濕地、地埋式一體化處理系統(tǒng)為主。根據(jù)農(nóng)村生活污水集中收集處置工藝的不同確定2個(gè)典型地區(qū)，開展農(nóng)村生活污水集中處理過程中水質(zhì)分析監(jiān)測，對(duì)入水口、各集水點(diǎn)、處理過程點(diǎn)開展水質(zhì)分析監(jiān)測，監(jiān)測氨氮、總磷、COD等指標(biāo)。本研究選取銀川市黃羊?yàn)?、平吉?種典型農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)為研究對(duì)象，追蹤各污水處理系統(tǒng)中微生物數(shù)量沿水流方向的變化趨勢，深入探討農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量與水質(zhì)變化之間的關(guān)系，為改進(jìn)和提高這2種農(nóng)村污水處理系統(tǒng)的處理效率提供幫助。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

采樣時(shí)間為2014年5月至2015年1月，每20 d為1個(gè)采樣周期，共取樣9次。以常規(guī)采水裝置采集水樣，玻璃瓶儲(chǔ)存。在2處農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)的各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)共布設(shè)12個(gè)采樣點(diǎn)，其中平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)5個(gè)樣點(diǎn)，分別布設(shè)在調(diào)節(jié)池、厭氧池(O)、好氧池(A)、沉淀池、出水口(圖1)；黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)7個(gè)樣點(diǎn)，分別布設(shè)在入水口、調(diào)節(jié)池、生化池、初級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池、提升池、出水口(圖2)?，F(xiàn)場測定水溫、pH值，水樣固定后，盡快送回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行水樣預(yù)處理，水樣在運(yùn)輸過程中避免震動(dòng)和碰撞。實(shí)驗(yàn)室檢測各樣點(diǎn)各類微生物數(shù)量，同時(shí)監(jiān)測COD、NH3-N、TP等。

1.2 微生物數(shù)量測定方法

培養(yǎng)基選擇：細(xì)菌數(shù)量測定采用LB培養(yǎng)基[18]；放線菌數(shù)量測定采用高氏1號(hào)培養(yǎng)基[18]；真菌數(shù)量測定采用PDA培養(yǎng)基[18-20]。接種、培養(yǎng)方法：取1 mL農(nóng)村生活污水，放入盛有9 mL蒸餾水的試管中，稀釋成10-1倍；然后依次稀釋成10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7倍等7個(gè)梯度。把稀釋后的污水接種在固體培養(yǎng)基上，每個(gè)梯度做3個(gè)平行。其中，細(xì)菌在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后取出計(jì)數(shù)，真菌培養(yǎng)1～2 d計(jì)數(shù)，放線菌培養(yǎng)5～7 d計(jì)數(shù)[18]。

1.3 水質(zhì)監(jiān)測方法

生活污水水質(zhì)檢測項(xiàng)目和檢測方法見表1。

表1 農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污水水質(zhì)檢測項(xiàng)目及方法

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

用Origin 9.0軟件繪圖，用SPSS19.0軟件分析數(shù)據(jù)，Pearson檢驗(yàn)方法(檢驗(yàn)水平為P<0.05和P<0.01)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)間的相關(guān)水平，Pearson相關(guān)系數(shù)用于表征比較對(duì)象之間的相關(guān)關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)微生物數(shù)量特征

2.1.1 平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)沿程微生物數(shù)量變化特征 由圖3可知，平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)微生物數(shù)量(細(xì)菌、真菌、放線菌)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)沿程各處理節(jié)點(diǎn)(調(diào)節(jié)池、好氧池、厭氧池、沉淀池、出水)微生物數(shù)量依次遞減；其中，細(xì)菌數(shù)量在5.43×107～9.83×108CFU/mL之間，真菌數(shù)量在3.05×104～8.92×105CFU/mL之間，放線菌數(shù)量在1.98×105～4.34×106CFU/mL。此外，該污水處理系統(tǒng)微生物總數(shù)量中細(xì)菌數(shù)量所占比例最高，所占比例超過90%，其次是放線菌，再次是真菌；與細(xì)菌相比，真菌數(shù)量低2～4個(gè)數(shù)量級(jí)，放線菌數(shù)量低1～3個(gè)數(shù)量級(jí)。

2.1.2 黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)沿程微生物數(shù)量變化特征 由圖4可知，黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)沿程各處理節(jié)點(diǎn)(入水池、調(diào)節(jié)池、生化池、初級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池、提升池、人工濕地出水即出水池)微生物數(shù)量依次遞減；其中，細(xì)菌數(shù)量在1.67×107～8.47×108CFU/mL，真菌數(shù)量在1.56×103～6.53×105CFU/mL，放線菌數(shù)量在6.00×103～7.32×106CFU/mL。該污水處理系統(tǒng)微生物數(shù)量中細(xì)菌數(shù)量所占比例最高，為90%以上；其次是放線菌，與細(xì)菌數(shù)量相比低1～5個(gè)數(shù)量級(jí)；再次是真菌，與細(xì)菌數(shù)量相比低2～5個(gè)數(shù)量級(jí)。

一般來說，污染水體中的微生物生態(tài)學(xué)變化隨污染程度的降低，微生物數(shù)量減少[12，21]；2處典型農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)沿程各節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量依次呈遞減趨勢。2類系統(tǒng)微生物總數(shù)中細(xì)菌所占比例最高，其次是放線菌，再次是真菌，與杜剛等的研究結(jié)果[22]一致；微生物總數(shù)也因細(xì)菌數(shù)量所占比例最高，與細(xì)菌數(shù)量沿程變化類似。同時(shí)發(fā)現(xiàn)2類系統(tǒng)微生物數(shù)量夏秋季最多，冬春季最少，主要是由于隨著季節(jié)的變化，水溫也隨之改變，微生物數(shù)量隨溫度升高而增加，與Zhou等的研究結(jié)果[23-24]一致。研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，微生物總數(shù)并不是隨運(yùn)行時(shí)間無限地增長繁殖的，而是在系統(tǒng)的長期運(yùn)行中逐漸形成了數(shù)量和活性比較穩(wěn)定的生物群落。

2.2 農(nóng)村污水處理系統(tǒng)相鄰各節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量之間的相關(guān)性

農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)相鄰各節(jié)點(diǎn)是一個(gè)連通的系統(tǒng)，上一節(jié)點(diǎn)的微生物與下一節(jié)點(diǎn)必然存在聯(lián)系。了解農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)各相鄰節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量之間的關(guān)系對(duì)改進(jìn)寧夏農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)，提高污水處理效率有重要意義，同時(shí)

為人工干預(yù)微生物技術(shù)處理農(nóng)村生活污水奠定基礎(chǔ)。

2.2.1 平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)相鄰節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量之間的相關(guān)性 由表2可知，平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)各相鄰節(jié)點(diǎn)細(xì)菌數(shù)量之間存在極顯著相關(guān)性(r=1.000，P<0.01)，說明系統(tǒng)各相鄰節(jié)點(diǎn)污水中細(xì)菌數(shù)量之間存在相關(guān)性；各相鄰環(huán)節(jié)真菌數(shù)量之間也存在顯著相關(guān)性，其中沉淀池與出水池相關(guān)性系數(shù)為 0.945(P<0.05)，其他各相鄰節(jié)點(diǎn)相關(guān)性系數(shù)依次分別為 0.988、0.999、0.962(P<0.01)；各相鄰環(huán)節(jié)放線菌數(shù)量之間同樣存在相關(guān)性，其中調(diào)節(jié)池與好氧池相關(guān)性系數(shù)為0.992(P<0.01)，其他各相鄰節(jié)點(diǎn)相關(guān)性系數(shù)依次分別為0.924、0.919、0.895(P<0.05)。吳卿等研究飲用水中微生物的多樣性，發(fā)現(xiàn)不同取樣點(diǎn)飲用水樣品中雖然存在特異菌，但各取樣點(diǎn)水樣中的優(yōu)勢菌相同[25]。通過以上研究可知菌群結(jié)構(gòu)主要是由環(huán)境條件決定，一般在相同的廢水中采用不同的處理，微生物種群結(jié)構(gòu)一般一致，但優(yōu)勢菌群不同。

表2 平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)相鄰各

注：“**”表示在0.01水平上顯著相關(guān)，“*”表示在0.05水平上顯著相關(guān)。下同。

2.2.2 黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”污水處理系統(tǒng)相鄰節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量之間的相關(guān)性 由表3可知，黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)除提升池與人工濕地出水微生物(細(xì)菌、真菌、放線菌)數(shù)量之間不存在顯著相關(guān)性外，系統(tǒng)其他相鄰節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量之間均存在相關(guān)性。其中，各相鄰節(jié)點(diǎn)細(xì)菌數(shù)量之間存在相關(guān)性，相關(guān)性系數(shù)分別為0.994、1.000、0.999、0.997、0.998(P<0.01)；相鄰各節(jié)點(diǎn)放線菌數(shù)量之間也存在相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)依次分別為0.998、0.997、0.996、0.998、0.996(P<0.01)；入水池與調(diào)節(jié)池、調(diào)節(jié)池與生化池、初級(jí)沉淀池與二級(jí)沉淀池真菌數(shù)量之間存在相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.957、0.952、0.942(P<0.05)；生化池與初級(jí)沉淀池、二級(jí)沉淀池與提升池真菌數(shù)量存在顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.976、0.984(P<0.01)。該污水處理系統(tǒng)提升池與人工濕地出水微生物數(shù)量之間不存在顯著相關(guān)性(P>0.05)，主要原因是人工濕地蘆葦根際微生物和生物膜改變了提升池污水中原有的微生物群落數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)。

表3 黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”污水處理

2.3 農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污染物濃度沿程變化特征

2.3.1 平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污染物濃度沿程變化特征 由圖5可知，平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污染物濃度(NH3-N、TP、COD濃度)沿程呈下降趨勢，各污染物去除率8月最高，1月最低。其中，COD出水濃度達(dá)到寧夏農(nóng)村生活污水出水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(60 mg/L)；NH3-N出水濃度達(dá)到農(nóng)村生活污水出水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(8 mg/L或15 mg/L)；TP出水濃度未能達(dá)到農(nóng)村生活污水出水排放標(biāo)準(zhǔn)(2 mg/L)。平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)COD去除率為30%～80%，NH3-N去除率為35%～70%，TP去除率為50%～80%。顯著性(F)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)中好氧池去除率與沉淀池去除率之間存在顯著性差異(r=0.752，P<0.05)，好氧池去除率與加氯消毒池去除率之間存在顯著差異(r=0.917，P<0.01)。因此，平吉堡“地埋式一體化”污水處理系統(tǒng)中好氧池去除率較其他節(jié)點(diǎn)的去除率更顯著，主要原因可能是“地埋式一體化”污水處理系統(tǒng)中微生物主要以好氧菌群和兼性厭氧菌群為主。

2.3.2 黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污染物濃度沿程變化特征 由圖6可知，黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)COD、NH3-N、TP污染物濃度沿程也呈下降趨勢。COD出水濃度達(dá)到寧夏農(nóng)村生活污水出水排放一級(jí)或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；NH3-N出水濃度達(dá)到農(nóng)村生活污水出水排放一級(jí)或二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；TP出水濃度未能達(dá)到農(nóng)村生活污水出水排放標(biāo)準(zhǔn)。其中，COD去除率為40%～85%，NH3-N去除率為50%～85%，TP去除率為55%～80%。通過對(duì)系統(tǒng)四季的水質(zhì)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，2處農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)各污染物去除率8月最高，1月最低。此外，顯著性(F)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)中人工濕地節(jié)點(diǎn)去除率與其他節(jié)點(diǎn)存在顯著性差異(P<0.01)，較其他節(jié)點(diǎn)去除率更高，主要原因是人工濕地是通過植物-土壤-微生物的綜合作用實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的去除，而濕地中微生物物種豐富、代謝活性強(qiáng)且有助于凈化污水。

綜上所述，2類典型農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)COD、NH3-N、TP等污染物濃度沿程呈下降趨勢，且各污染物去除率8月最高，1月最低，這一特征與系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量變化特征一致。由此可以看出，農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)微生物優(yōu)勢種群的數(shù)量與廢水的處理效果出現(xiàn)協(xié)同變化的特征[25]，也說明系統(tǒng)各類微生物數(shù)量與污染物濃度之間存在一定相關(guān)性。另外，2種不同的農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)出水COD、NH3-N濃度均達(dá)到寧夏農(nóng)村生活污水出水標(biāo)準(zhǔn)；而出水TP濃度過高，未能達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)，主要原因是2類工藝系統(tǒng)設(shè)立了完整的厭氧區(qū)，初始進(jìn)入的硝態(tài)氮對(duì)釋磷菌的作用有一定的影響。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)中人工濕地環(huán)節(jié)對(duì)污染物去除率較其他環(huán)節(jié)更明顯；而平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)好氧池對(duì)污染物的去除率較其他環(huán)節(jié)更明顯。因此，今后可以重點(diǎn)研究人工濕地和好氧池的去污機(jī)制，為進(jìn)一步分離、篩選高效降解功能性微生物奠定基礎(chǔ)。

2.4 農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)微生物數(shù)量與污染物去除率之間的相關(guān)性

2.4.1 平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)微生物數(shù)量與污染物去除率之間的相關(guān)性 由表4可知，平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)細(xì)菌數(shù)量與氨氮、COD去除率之間存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.884(P<0.01)、0.915(P<0.01)；真菌數(shù)量與氨氮、COD去除率存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.837(P<0.05)、0.786(P<0.05)；放線菌數(shù)量與氨氮、COD去除率存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.755(P<0.01)、0.826(P<0.01)，主要原因是污水中的氮和有機(jī)質(zhì)作為氮源和碳源被微生物吸收利用，因此微生物是氨氮和有機(jī)質(zhì)去除的主要因素。而細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量與TP去除率相關(guān)性不顯著(P>0.05)，主要原因是磷的去除有多種途徑，大部分被污泥吸附沉降，少部分被微生物吸收利用。

表4 平吉堡“地埋式一體化”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污水

2.4.2 黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)微生物數(shù)量與污染物去除率之間的相關(guān)性 由表5可知，黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)細(xì)菌數(shù)量與氨氮、COD去除率之間同樣存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.877(P<0.01)、0.765(P<0.01)；真菌數(shù)量與氨氮、COD去除率之間存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.995(P<0.05)、0.946(P<0.05)；放線菌數(shù)量與氨氮、COD去除率存在顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.879(P<0.01)、0.737(P<0.01)，主要原因是微生物可以吸收污水中的氮和有機(jī)物作為營養(yǎng)物質(zhì)大量生長繁殖，以達(dá)到去除污染物的目的。細(xì)菌、真菌、放線菌數(shù)量與TP去除率相關(guān)性不顯著(P>0.05)，主要原因是有機(jī)磷及溶解性較差的無機(jī)磷酸鹽通常不能被水生植物直接吸收利用，需要經(jīng)過磷細(xì)菌的代謝活動(dòng)將其轉(zhuǎn)化為可溶性磷化物，從而通過植物和部分微生物的吸收利用及基質(zhì)的吸附作用實(shí)現(xiàn)磷的去除[26-27]。付融冰等研究發(fā)現(xiàn)人工濕地基質(zhì)中微生物數(shù)量與TP的去除率相關(guān)性不明顯[28-29]，說明農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)對(duì)磷的去除還有其他途徑和方式。

表5 黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水

研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)微生物數(shù)量與溫度之間存在顯著相關(guān)性(P<0.05)，微生物數(shù)量隨著溫度的變化而變化，其污染物去除效率也隨之變化，夏秋季溫度高，微生物數(shù)量多，去污效率高；冬春季溫度低，微生物數(shù)量少，去除效率低，這與李智等的研究結(jié)果[30-32]一致。

3 結(jié)論

寧夏2類典型農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污水中微生物數(shù)量沿程依次降低，其中細(xì)菌所占比例最高，其次是放線菌，再次是真菌。另外，相鄰節(jié)點(diǎn)微生物數(shù)量之間相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)除黃羊?yàn)皡捬跎幚?潛流式人工濕地”農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)提升池與人工濕地出水微生物數(shù)量之間不存在顯著相關(guān)性外，2種系統(tǒng)各相鄰環(huán)節(jié)微生物數(shù)量之間均存在顯著相關(guān)性。

2類典型農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污染物濃度沿程呈現(xiàn)下降趨勢，COD、NH3-N出水濃度達(dá)到寧夏農(nóng)村生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)，但TP出水濃度未能達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，2個(gè)系統(tǒng)中人工濕地和好氧池對(duì)污染物的去除率較其他環(huán)節(jié)更明顯，因此，今后可以重點(diǎn)研究人工濕地和好氧池的微生物菌落，為進(jìn)一步篩選高效降解能力的功能菌群奠定基礎(chǔ)。

2類典型農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)中微生物數(shù)量與污染物去除率之間的相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，3類微生物數(shù)量與COD、NH3-N 去除率之間存在顯著相關(guān)性(P<0.05或P<0.01)，說明微生物是去除污水中有機(jī)物和氮的主要途徑；而與TP去除率相關(guān)性不顯著(P>0.05)，表明微生物的作用不是去除污水中磷的重要方式，其他去除途徑有待進(jìn)一步研究。

本研究對(duì)了解寧夏農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)污水中微生物數(shù)量和污染物濃度變化特征及二者之間的內(nèi)在關(guān)系有重要意義，不僅可以使寧夏農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)成為去污效率高、地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的污水處理系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)，而且為西北地區(qū)篩選、利用農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)中的功能性微生物提供依據(jù)。為此，今后的研究重點(diǎn)集中在細(xì)菌、真菌、放線菌的分離和純化及其功能性研究方面，為最終尋找有凈化污水的功能微生物奠定基礎(chǔ)。

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10.15889/j.issn.1002-1302.2017.02.070

2015-12-02

國家自然科學(xué)基金(編號(hào)：41161092)；寧夏大學(xué)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目(編號(hào)：GIP2015003)；寧夏高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究(編號(hào)：NGY2014060)。

李小宇(1988—)，河南南陽人，男，碩士研究生，從事環(huán)境變化與生態(tài)安全研究。Tel：(0951)2061168；E-mail：xuekulxyu@126.com。

鐘艷霞，博士，教授，主要從事干旱區(qū)環(huán)境變化研究。Tel：(0951)2061168；E-mail：zhongyx_w@163.com。

X703

A

1002-1302(2017)02-0248-05

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