蒯偉，李厚禹，高藝，楊波，張春雪，徐艷*，鄭向群

（1.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所，天津 300191；2.華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，武漢 430070）

隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟的不斷發(fā)展，農(nóng)村污水的排放量日益增大。各種生活污水的來源中，由廁所產(chǎn)生的污水成為農(nóng)村生活用水的主要污染源[1]。針對廁所改造及糞污資源化利用，中共中央國務院在2018 年發(fā)布了一號文件《關于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》，提出要堅持不懈推進農(nóng)村“廁所革命”，大力開展農(nóng)村用戶衛(wèi)生廁所建設和改造，同步實施糞污處理[2]。同年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《農(nóng)村人居環(huán)境整治三年行動方案》，將“廁所糞污治理”作為重點任務之一，并且鼓勵各地結(jié)合實際，將廁所糞污、畜禽養(yǎng)殖廢棄物一并處理并資源化利用[3]。因此，農(nóng)村改廁工作得以在全國快速推進，并取得了一定成效。目前，廁所糞污通常作為液肥進行農(nóng)田利用，根據(jù)浙江省2017年農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測結(jié)果顯示，超過62.62%的農(nóng)戶將糞污作為肥料直接使用[4]。然而，基于筆者課題組前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國農(nóng)村廁所仍存在建設不規(guī)范、清掏不及時等實際問題，直接導致了糞污無害化程度低，處理后的糞污中仍存在大量蚊蠅蛆蟲，如長期應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，將極大地增加潛在致病菌傳播擴散的風險，從而引發(fā)環(huán)境污染和人體健康問題。值得注意的是，2020年2月武漢大學人民醫(yī)院與中國科學院武漢病毒研究所研究發(fā)現(xiàn)[5]，部分新型冠狀病毒肺炎患者的糞便中存在病毒核酸，新冠病毒的傳播途徑除飛沫傳播與接觸傳播外，還存在糞口傳播的可能性。因此，農(nóng)村廁所糞污無害化問題已成為當下社會熱點話題。

三格式化糞池廁所作為目前農(nóng)村衛(wèi)生廁所改造的主要技術模式之一，其具有價格低廉、操作簡便與易于維護的特點[6]。三格式化糞池利用糞便中寄生蟲卵密度大、易沉淀的特性去除寄生蟲卵和潛在致病菌，同時在密閉條件下對糞污進行厭氧發(fā)酵、液化、氨化等處理，從而達到糞污無害化的目的[7]。然而，我國在三格式化糞池方面的研究起步較晚，在設計施工、質(zhì)量驗收及糞污后處理等方面沒有統(tǒng)一的標準規(guī)范，導致我國各地區(qū)在三格式化糞池的建設、驗收、管護上存在較大的差異，普遍存在質(zhì)量不達標的問題。侯英龍等[8]對北京地區(qū)部分三格式化糞池的研究發(fā)現(xiàn)，化糞池建設不規(guī)范會影響糞污的處理效果。此外，微生物在生態(tài)環(huán)境中占據(jù)重要的地位，其代謝活動與周圍環(huán)境顯著相關。而對于微生物區(qū)系的研究能揭示微生物群落結(jié)構(gòu)與功能，進而可以評估環(huán)境介質(zhì)質(zhì)量[9]。對三格式化糞池污水與周圍土壤中微生物群落的研究，能夠為探究化糞池處理效果及糞污對周圍土壤環(huán)境的影響提供有效的幫助。因此，對三格式化糞池的出水水質(zhì)和周邊土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)變化的研究極具現(xiàn)實指導意義。

未經(jīng)處理或未完全處理的糞污會滋生蚊蠅，傳播腸道疾病，將其直接排入環(huán)境可能會造成水體的富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。金小林等[10]對江蘇省130 座三格式化糞池的出水衛(wèi)生學指標和環(huán)境學指標進行研究，結(jié)果表明，三格式化糞池對于COD、BOD5的去除效果較好，而對NH3-N 的去除效果不顯著。此外，處理后糞污中大腸桿菌、寄生蟲卵等衛(wèi)生學指標基本能達到無害化衛(wèi)生要求。壽申嵐等[11]對三格式化糞池的研究也表明其能去除多數(shù)寄生蟲卵和病原微生物，但對NH3-N 等理化指標的去除達不到理想效果。截至目前，國內(nèi)外多數(shù)學者對于三格式化糞池效果的研究主要集中在化糞池糞污理化指標或糞大腸菌群、蛔蟲卵等無害化指標，且均為原位調(diào)研分析，而對于三格式化糞池出水水質(zhì)中潛在致病菌及其對周邊土壤理化指標和微生物群落結(jié)構(gòu)影響的研究較少。

本研究選擇廣西壯族自治區(qū)典型村的三格式化糞池為研究對象，調(diào)查三格式化糞池出水水質(zhì)特征，探究化糞池對周邊土壤性質(zhì)的影響，闡明化糞池影響周邊土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)、潛在致病菌變化的關鍵因素，旨在明確三格式化糞池廁所使用和糞污清運過程的環(huán)境風險，為三格式化糞池工藝優(yōu)化和運維提供支撐。

1 材料與方法

1.1 實驗設計及樣品采集

本研究選擇廣西壯族自治區(qū)桂林市臨桂區(qū)中庸鎮(zhèn)典型村為研究對象進行采樣，采用隨機取樣的方法選取了10 戶農(nóng)戶，對其進行基本情況的調(diào)研，包括家庭人口組成、供水情況、化糞池使用情況及生活習慣等信息。根據(jù)調(diào)研結(jié)果，選擇的農(nóng)戶較為獨立，且10 m 范圍內(nèi)無污水排放、垃圾堆置等其他外界污染源的影響。最終選取其中6 個正常運行且建設安裝時間相同、運行時間均為6 個月13 d 的三格式化糞池為研究對象。分別采集其第二、三格的出水和化糞池周邊橫向（0、5、10 m）的土樣及對應縱向土壤（0～10、10～20、20～30、30～40 cm），具體采樣時間為 2020 年 5 月12 日。去除各樣品中的雜質(zhì)，樣品均分為兩份：一份4 ℃保存運輸，用于理化性質(zhì)的測定，另一份于-80 ℃下儲存，用于測定微生物群落結(jié)構(gòu)。

1.2 理化指標的測定

測定出水樣品中的有機質(zhì)（TOC）、總氮（TN）、總磷（TP）和pH，依據(jù)第四版《水和廢水監(jiān)測分析方法》進行檢測[12]，測定均設3次平行，并取3次平行結(jié)果的平均值作為最終結(jié)果。土壤樣品的pH 測定按照《土壤中pH 的測定》（NY/T 1377—2007）的方法（水∶土=2.5∶1）；TOC 參考鮑士旦《土壤農(nóng)化分析》[13]中的重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定；TN 含量采用《土壤質(zhì)量全氮的測定 凱氏法》（HJ 717—2014）；TP 含量測定采用《土壤總磷的測定堿熔-鉬銻抗分光光度法》（HJ 632—2011）。

1.3 微生物群落結(jié)構(gòu)的測定

采用 DNeasy?PowerSoil?Kit 試劑盒測定，從 0.5 g 土壤樣品中提取DNA，具體的實驗操作步驟按照試劑盒操作手冊進行。DNA 濃度和純度利用Nano-Drop2000 進行檢測，利用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA 的提取質(zhì)量；利用 QuantiFluor?-ST（Promega，USA）進行檢測定量。并根據(jù)Illumina MiSeq 平臺（Illumina，San Diego，USA）標準操作規(guī)程將純化后的擴增片段構(gòu)建PE文庫。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Alpha 多樣性指數(shù)評估樣本本身的多樣性程度，Beta多樣性指數(shù)評估樣本之間的微生物群落結(jié)構(gòu)差異性[14]。應用SPSS 24對各理化指標變化情況進行單因素方差分析。應用R 軟件包“mixOmics”制作偏最小二乘判別（PLS-DA）分析圖，用于揭示微生物群落與樣品類別之間的關系模型來實現(xiàn)對樣品類別的預測[15]。運用R 語言軟件生成冗余分析（Redundancy analysis，RDA），揭示微生物群落與環(huán)境因子之間的關聯(lián)[16]。采用SPSS 24基于斯皮爾曼分析對優(yōu)勢微生物群落與環(huán)境因子（pH、TOC、TP、TN）的相關性進行分析，并運行R 語言環(huán)境制作Heatmap 表達相關性的強弱。此外，應用PICRUSt軟件預測微生物群體可能的功能組成[17]。

2 結(jié)果與討論

2.1 三格式化糞池出水水質(zhì)及周邊土壤理化特征

2.1.1 三格式化糞池處理過程中的水質(zhì)變化規(guī)律

典型村三格式化糞池水質(zhì)理化特征如圖1 所示。三格式化糞池第二格糞污中，TOC、TN、TP 的含量均值分別高達659.0、592.0、44.8 mg·L-1，而化糞池經(jīng)過第二格的兼性發(fā)酵處理后，第三格中糞污的TOC、TN和TP 的含量呈現(xiàn)不同程度的下降，去除率分別為66.77%、61.82%和26.64%。該結(jié)果說明，三格式化糞池能夠有效地降低糞污中的TOC和TN。根據(jù)資料顯示，采樣點所在地主要農(nóng)作物為水稻、蔬菜和玉米等?；S池第三格出水中TOC 檢出量均值為219.0 mg·L-1，高于《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》（GB 5084—2005）中水作（150 mg·L-1）和旱作（200 mg·L-1）作物對TOC 的灌溉要求。因此，對三格式化糞池的出水進行直接農(nóng)業(yè)利用，存在一定的環(huán)境風險。張悅[18]對農(nóng)村生活污水尾水回田利用研究中發(fā)現(xiàn)，當尾水中TN 濃度高于實驗組濃度72.17 mg·L-1時，可能會對農(nóng)田造成污染。而本研究中三格式化糞池第三格出水中TN的含量為226 mg·L-1，遠超 72.17 mg·L-1，若長期對其進行農(nóng)田利用，可能會增加農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境負荷。此外，汪浩等[19]研究表明，不規(guī)范運行與維護會使化糞池去除污染物的效能為負值，而本文規(guī)范運行的化糞池對污染物有明顯的去除效果，但因受多方面因素的影響，仍會對周圍土壤環(huán)境造成一定污染。綜上，建設規(guī)范、運行穩(wěn)定的三格式化糞池出水中污染物消減效果良好，具有回田利用的潛力。在未來的研究中，應優(yōu)化三格式化糞池處理工藝，提高處理效能，加強糞污的無害化處理效果，同時應當嚴格把控糞污的農(nóng)業(yè)安全利用。

2.1.2 三格式化糞池周邊土壤pH、TOC、TN、TP 的變化規(guī)律

土壤的理化性質(zhì)是反映土壤質(zhì)量和健康狀態(tài)的重要指標。為探究三格式化糞池周圍土壤的健康狀態(tài)，分別從橫向和縱向?qū)S池周圍土壤的pH、TOC、TN、TP 變化規(guī)律進行研究。圖2 為以三格式化糞池為起點，橫向（0、5、10 m）土壤理化性質(zhì)的變化規(guī)律。土壤pH 值隨距起點距離的增加而增加，由7.81（0 m）增加至8.09（10 m）。而土壤中的TOC、TN、TP的含量則隨著與化糞池距離的增加整體呈下降趨勢，分別由46.7 g·kg-1、161.0 g·kg-1、120.4 mg·kg-1（0 m）降至23.2 g·kg-1、131.0 g·kg-1、72.3 mg·kg-1（10 m）。該現(xiàn)象可能是由于三格式化糞池出現(xiàn)溢漏、滲漏或者在糞污清運過程中出現(xiàn)滴漏等問題，導致糞污中污染物擴散遷移到周邊土壤環(huán)境。張增偉等[20]的研究也證實了污水的長期施加會降低土壤的緩沖能力，從而使其pH、TOC含量等發(fā)生明顯的變化，與本文結(jié)論一致。

圖3 為縱向土壤（0～10、10～20、20～30、30～40 cm）理化性質(zhì)的變化規(guī)律。由圖 3a 可見，0、5、10 m 處的土壤pH 隨著深度的增加呈上升趨勢，且三格式化糞池周邊的土壤pH 均高于所在地區(qū)的平均水平（6.5），三格式化糞池對周邊土壤的pH 產(chǎn)生影響，使其呈堿性。此外，TOC、TN、TP在距離化糞池0 m處的含量分別由 46.7 g·kg-1、161.0 g·kg-1和 120.4 mg·kg-1（0～10 cm）降低至38.8 g·kg-1、86.0 g·kg-1和67.2 mg·kg-1（30～40 cm）；5 m處的含量分別由48.2 g·kg-1、89.0 g·kg-1和103.7 mg·kg-1（0～10 cm）降低至 27.2 g·kg-1、49.0 g·kg-1和32.7 mg·kg-1（30～40 cm）；10 m 處的含量分別由23.2 g·kg-1、131.0 g·kg-1和82.6 mg·kg-1（0～10 cm）降低至 22.9 g·kg-1、89.0 g·kg-1和 80.3 mg·kg-1（30～40 cm）。以上結(jié)果可能是由于三格式化糞池長期運行，池中的污水滲入周邊土壤，有機質(zhì)和鹽類被帶入土壤后在表層土壤中堆積，使得表層土壤中的TOC、TP、TN 含量較高，該結(jié)論與Siebe 等[21]的研究結(jié)果一致，污水會將鹽類物質(zhì)和部分固體懸浮物帶入土壤，提高土壤中TOC、TN 等含量。此外，隨著土壤深度的增加，依靠土壤本身對污染物的降解作用從而使TOC、TP、TN的含量逐漸下降。綜上所述，三格式化糞池能夠顯著影響周邊土壤環(huán)境的理化特征。然而，除土壤理化性質(zhì)外，土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化與土壤健康狀態(tài)亦密切相關[22]。Sutton 等[23]的研究表明，高濃度有機物的引入會改變土壤中微生物的種類、組成和生態(tài)功能。因此，應進一步探究三格式化糞池周邊土壤環(huán)境微生物群落。

2.2 化糞池出水及周邊土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特征

糞污資源化利用后，土壤中微生物是影響土壤功能的重要角色，同時也是病原體傳播的主要載體。因此，本研究通過探究三格式化糞池出水及周圍土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特點，闡明糞污作為肥料施用的環(huán)境風險。

基于OTU 水平對不同分組的微生物物種進行聚類分析，結(jié)果如圖4a 所示，三格式化糞池出水與橫向土壤中的微生物菌群被分開并聚成4 個類群，糞污與土壤菌群組成在OTU 水平上具有一定的差異，同時，根據(jù)Bray-Curtis距離分析，發(fā)現(xiàn)隨著與三格式化糞池距離的增加，土壤中微生物菌群的差異也逐漸增大。同時，土壤與三格式化糞池第三格污水中的微生物組成差異與橫向距離呈正比。該結(jié)果暗示了三格式化糞池可能在使用過程中存在泄漏或溢出的情況，導致糞污擴散至周邊土壤，致使土壤與糞污中微生物菌群的差異程度隨著與三格式化糞池距離的增加呈輻射狀變化的趨勢。因此，三格式化糞池的出水可能會導致周邊土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這與杜妮妮[24]的研究相似，污水灌溉后的土壤中微生物群落的物種豐度與多樣性明顯被改變。

圖4b為在屬分類水平下微生物菌群前20的相對豐度變化情況，經(jīng)三格式化糞池處理后的第三格出水與周邊土壤樣品普遍檢出豐度不同的潛在致病菌：梭狀芽孢桿菌（Clostridiales）和擬桿菌（Bacteroidales），其中梭狀芽孢桿菌在糞污中相對豐度最大（3.47），而隨著與三格式化糞池距離的增加，梭狀芽孢桿菌的豐度呈下降趨勢，10 m 處土壤中梭狀芽孢桿菌的豐度（2.01）相較于0 m 處（0.89）下降為原來的44.3%。梭狀芽孢桿菌是一種潛在致病菌屬，其可能產(chǎn)生強致病性的病菌毒素，從而使宿主患病，如壞疽性乳房炎就是梭狀芽孢桿菌的感染引發(fā)的[25]。擬桿菌作為一種潛在的條件致病菌，當宿主的微生態(tài)平衡被打破，且擬桿菌大量存在于宿主體內(nèi)，其致病性就會被表達，使宿主患病[26]，其相對豐度的變化與梭狀芽孢桿菌類似，在三格式化糞池中的豐度最大（3.27），隨著與橫向距離的增加，擬桿菌豐度呈下降趨勢，10 m 處擬桿菌的相對豐度最?。?.82）。因此，三格式化糞池周邊土壤中的微生物群落結(jié)構(gòu)受到了不同程度的影響，同時，還存在將潛在致病菌梭狀芽孢桿菌和擬桿菌引入土壤，從而給土壤帶來安全隱患的風險。

基于已測細菌基因組的16S rRNA 序列，推斷它們的共同祖先的基因功能譜，對Greengenes 數(shù)據(jù)庫中其他未測物種的基因功能譜進行推斷，構(gòu)建古菌和細菌域全譜系的基因功能預測譜，最后，將測序得到的菌群組成映射到數(shù)據(jù)庫中，對菌群代謝功能進行預測[17，27]。不同土壤樣品細菌代謝功能預測共得到第一層級的代謝通路6 類，如圖5a 所示，包括新陳代謝（Metabolism）、遺傳信息處理（Genetic information）、環(huán)境信息處理（Environmental information processing）、細胞過程（Cellular processes）、人類疾病（Human diseases）、生物系統(tǒng)（Organismal systems）。其中新陳代謝、遺傳信息處理、環(huán)境信息處理是功能基因的主要組成，占比超過80%。對功能預測的第二層級功能進行分析（圖5b），共發(fā)現(xiàn)包括輔酶和維生素代謝（Metabolism of cofactors and vitamins）、細胞運動（Cell motility）、信號傳導（Signal transduction）在內(nèi)的 21 個子功能類群，其中膜運輸（Membrane transport）、氨基酸代謝（Amino acid metabolism）、碳水化合物代謝（Carbohydrate metabolism）占比均在10%左右。結(jié)果顯示，與化糞池距離0、5、10 m 處土壤間微生物群落各類群的功能相對豐度沒有顯著差異，污水與土壤間細菌代謝功能空間異質(zhì)性較小。

如圖5c 所示，第三層級代謝通路下，樣品細菌菌群代謝功能預測也無明顯的差異，細菌優(yōu)勢功能類群主要為轉(zhuǎn)運（Transporters）、ABC 轉(zhuǎn)運器（ABC transporters），組間無顯著差異。但是，由于微生物群落的功能預測只能對已知微生物的已知功能進行預測，預測的結(jié)果會受到數(shù)據(jù)庫局限的影響，超過50%的微生物代謝功能未能得出，因此還需要進一步的研究，為后續(xù)的實驗設計提供指導。

此外，根據(jù)Spearman 相關分析發(fā)現(xiàn)，橫向土壤的pH、TOC、TN、TP 與微生物群落間存在一定的相關性。其中，土壤中微生物Arthrobacter和iii1_15與TOC 的含量相關性極高（P＜0.001）（圖5d）。特別發(fā)現(xiàn)潛在致病菌梭狀芽苞桿菌與土壤中的TP、TN 含量具有顯著相關關系（P＜0.05），潛在致病菌擬桿菌也與TP 呈現(xiàn)極顯著相關關系（P＜0.01）。有研究表明，細菌的生長受到磷形式的制約[28]。因此，梭狀芽孢桿菌和擬桿菌可能可以利用多種形式的磷用于自身的生長。

基于OTU 水平縱向土壤微生物菌群PLS-DA 分析，三格式化糞池糞污與縱向土壤中微生物菌群聚類后未被明顯分開（圖6 a），暗示了糞污與表層土壤（0～10 cm）中微生物菌群相似性較高，然而，其與深層土壤（30～40 cm）的樣品聚類后有明顯的差別，表明了三格式化糞池中的污水可能對周邊土壤中的微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響，且影響程度可能與土壤深度緊密相關。圖6b是縱向土壤在屬分類水平下微生物前20的相對豐度變化情況，三格式化糞池出水中，梭狀芽孢桿菌和擬桿菌是優(yōu)勢菌種。同時，在化糞池周圍的土壤中潛在致病菌的豐度（1.3～2.3）明顯低于化糞池出水中的潛在致病菌（3.2～3.4），且隨著深度的增加，潛在致病菌的豐度有下降趨勢。原因可能有以下幾點：第一是農(nóng)戶對化糞池糞污清掏的過程中，糞污隨吸污管道滴漏進土壤表面，糞污中的潛在致病菌隨著雨水的稀釋后滲入土壤深層，從而其豐度呈遞減的趨勢；第二是農(nóng)民未及時對化糞池進行清掏，導致化糞池污水溢出到土壤中，隨時間的推移，表層土壤中的潛在致病菌滲透到土壤中深層；第三可能是化糞池本身質(zhì)量問題，導致糞污泄露，從而潛在致病菌被帶入周邊土壤，經(jīng)過土壤的滲濾作用使其呈現(xiàn)遞減的趨勢。有研究表明，位于人體腸道的擬桿菌具有致癌的作用，這些細菌可以通過產(chǎn)生致癌物質(zhì)、輔致癌物質(zhì)或者前致癌物質(zhì)導致癌癥的發(fā)生[29-30]。

對縱向土壤進行功能預測分析發(fā)現(xiàn)與橫向土壤功能類似，第一層級功能預測分析如圖7a 所示，縱向土壤功能基因的主要組成同樣為新陳代謝、遺傳信息處理、環(huán)境信息處理，占比同樣超過80%。其中，0～10 cm土壤中微生物新陳代謝功能占比高于其他深度土壤微生物，說明三格化糞池的污水僅對表層土壤中微生物功能有影響，對深層土壤的影響相對較小。對功能預測的第二層級功能進行分析，如圖7b，共發(fā)現(xiàn)包括輔酶和維生素代謝（Metabolism of cofactors and vitamins）、細胞運動（Cell motility）、信號傳導（Signal transduction）在內(nèi)的21 個子功能類群，其中膜運輸（Membrane transport）、氨基酸代謝（Amino acid metabolism）、碳水化合物代謝（Carbohydrate metabolism）占比無顯著差異，各組間微生物功能無顯著差異。如圖7c 所示，第三層級代謝通路下，各組間細菌菌群未表現(xiàn)明顯的差異，出水與縱向不同深度土壤中的細菌優(yōu)勢功能類群均為轉(zhuǎn)運（Transporters）、ABC 轉(zhuǎn)運器（ABC transporters）。綜上，在L1、L2、L3 3 個層級上，橫向土壤與縱向土壤微生物菌群的功能基因組成基本相似，相對豐度也沒有明顯差異，該結(jié)果表明化糞池盡管會對周圍土壤的理化性質(zhì)、微生物群落結(jié)構(gòu)組成造成影響，但是對于其功能方面幾乎沒有影響。但這并不表示土壤中細菌群落功能基因完全不受到影響，受到影響的那一部分功能基因也可能存在于未被定義部分。因此，針對這方面還需要進一步的研究分析。

采用RDA 評價環(huán)境因子與縱向土壤微生物群落之間的相關關系。由圖7 d 可知，環(huán)境因子在第一軸的解釋率為42.05%，第二軸解釋率為29.30%，對菌群的變化總解釋率為71.35%。其中TOC、TN、TP與潛在致病菌梭狀芽孢桿菌和擬桿菌的變化呈正相關（P＜0.05），其中縱向土壤中TOC是細菌生長的主要環(huán)境因素，TOC 能夠顯著改變致病微生物群落的結(jié)構(gòu)，可能是由于縱向土壤中的潛在致病菌梭狀芽孢桿菌和擬桿菌對TOC的利用效率強于土壤中非致病菌[31]。綜上，TOC、TN、TP、pH等土壤理化性質(zhì)的改變會直接或間接地影響微生物群落的結(jié)構(gòu)[32]，而在影響機制和原理方面還需要進一步的研究。

3 結(jié)論

（1）三格式化糞池降低了第二格化糞池中的TOC、TN、TN 等營養(yǎng)物質(zhì)的含量。但出水仍未達到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》（GB 5084—2005）中的排放限值，且出水檢出潛在致病菌梭狀芽孢桿菌和擬桿菌，其以三格式化糞池為中心，向橫向、縱向周邊土壤環(huán)境擴散。因此，三格式化糞池出水直接農(nóng)業(yè)利用仍存在安全風險。

（2）三格式化糞池對周邊土壤中的TOC、TN、TP等理化指標含量有顯著的影響?？赡苡捎谌窕S池運行期間發(fā)生溢漏、滲漏或者糞污清掏、轉(zhuǎn)運過程中出現(xiàn)滴漏現(xiàn)象，應加強三格式化糞池的建設質(zhì)量管控與運維管護，避免化糞池成為新污染源，影響周邊土壤環(huán)境質(zhì)量。

（3）橫向與縱向土壤的TOC、TP 含量與微生物群落結(jié)構(gòu)變化有明顯的相關性。土壤TOC、TP 含量變化時，為土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化和潛在致病菌的傳播擴散創(chuàng)造了條件，增加了動物和人類被感染的風險。因此，應定期對農(nóng)村人居環(huán)境進行監(jiān)測，降低環(huán)境健康風險。