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2015年国务院出台《水十条》,明确指出到2020年,全国城市污水处理率达到95%,县城污水处理率达到85%(“十三五”要求县城达到90%;建制镇达到70%),所有县城和重点镇具备污水收集处理能力;全国水环境质量得到阶段性改善,污染严重水体较大幅度减少。而目前我国县城污水处理率约为80%,建制镇不到30%,村庄的污水处理率只有8%;全国116个主要湖泊处于富营养状态的有90个;736座主要水库处于富营养状态的有259个。有研究显示水华爆发地往往处于污水收集处理不完善的城镇和农村,在解决此类地区水环境问题时,要尽可能选择投资省,工艺流程简单、维护需求少、运行费用低的处理技术。论文以“竖向折流+侧向潜流”复合型人工湿地污水厂为依托,分析污水厂污染物季节性变化规律,侧向潜流湿地内部溶解氧与氮素污染物变化规律,利用高通量测序探索微生物菌群结构。由于重庆夏季长,春秋两季短,故论文直接考虑用温度划分季节。首先分析整个研究期间的温度变化规律,将月平均气温高于25℃的划为夏季,月平均气温介于15℃~25℃划为温季,月平均气温低于15℃的划为冬季,以此展开对本污水厂污染物季节变化规律的研究。主要结论如下:(1)研究期间复合型人工湿地污水厂对污染物的去除效果良好,夏季出水水质优于其他季节;夏季、温季和冬季的pH值差异很小,均处于7.0~8.0之间;各季节侧向潜流湿地都是污染物的主要去除单元,在污水流经侧向潜流湿地后硝氮会出现了较为明显的累积现象;污水厂出水SS和COD浓度值满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准,出水TN和氨氮浓度值满足一级B标准,TP处理效果较差,出水仅满足二级标准。(2)通过对侧向潜流湿地DO和ORP值的分析,发现侧向潜流湿地处于好氧、缺氧、厌氧交替状态;以COD值代替BOD,分析侧向潜流湿地内去除的COD与去除的TN比例,夏季约为1.91:1,温季约为1.94:1,冬季约为2.12:1;与传统硝化反硝化理论C/N的值2.86:1相比要低,推测本侧向潜流湿地内可能发生了厌氧氨氧化反应,并且夏季这种反应更为明显。(3)高通量测序结果显示本侧向潜流湿地中优势菌种依次为Anaerolineaceae(厌氧绳菌纲),Thiobacillus(硫杆菌),Nitrospira(硝化螺菌属)、Comamonadaceae(从毛单胞菌科),Xanthomonadales(黄单胞菌目),Holophagaceae。其中Anaerolineaceae证明在产甲烷生物系统中,能降解碳水化合物和其他细胞材料;Thiobacillus、Nitrospira与生物脱氮有关;大部分Comamonadaceae能去除酚类、类固醇等污染物质。(4)所有基因序列与生物脱氮有关的占24%,优势菌种为Thiobacillus;此外还检测出两种厌氧氨氧化细菌,一个与Candidatus Anammoxoglobus propionicus同源性达100%,另一个与Candidatus Brocadia fulgida同源性达99%;并推测本侧向潜流湿地中传统生物脱氮细菌与厌氧氨氧化细菌存在相互协同作用,且主要是Thiobacillus与Candidatus Anammoxoglobus propionicus、Candidatus Brocadia fulgida之间的相互协同。