管材对再生水配送系统中微生物再生长的关键影响及风险调控研究

本文系统研究了球墨铸铁(DI)、水泥砂浆衬里(CI)、聚乙烯(PE)和碳钢(CS)四种管材对再生水配送系统(RWDSs)中微生物再生长的调控机制。通过140天实验发现PE管材在控制可同化有机碳(AOC)、异养菌平板计数(HPC)和病原菌增殖方面表现最优，其生物膜中腐蚀相关菌丰度显著低于金属管材。研究为RWDSs安全运营提供了关键科学依据。

　　

研究亮点

管材显著影响再生水配送系统中的微生物再生长和潜在风险

结果与讨论

RWDSs运行期间AOC和HPC的变化

本研究通过运行四个生物膜环状反应器140天，模拟DI、CI、PE和CS管道。进水(AOC)浓度波动显著（图1a），最大值、最小值和平均值分别为1286.69、299.97和833.92 μg/L。出水的AOC浓度相较于进水有所降低...

不同RWDSs中的微生物群落特征

通过高通量测序分析微生物群落多样性，发现PE系统中的群落丰富度(Chao1)和多样性(Shannon)指数显著低于其他系统（图2a-b）。主坐标分析(PCoA)显示不同管材系统的群落结构存在明显分离（图2c）...

RWDSs中微生物群落的环境驱动因素

冗余分析(RDA)和Mantel检验表明，微生物群落与胞外聚合物(EPS)和再生水水质参数（如总有机碳TOC、溶解性有机碳DOC）显著相关(p<0.05)。金属离子(Fe2?)是DI和CS系统中群落结构的关键驱动因子...

结论

本研究详细分析了使用DI、CI、PE和CS四种管材的RWDSs中的再生水特性、微生物再生长和群落结构。微生物群落主要受细菌相（水体相vs生物膜相）影响。水体样本(FL和EF)中的核心细菌与生物膜样本(PA和BF)存在显著差异。机会性病原菌如分枝杆菌(Mycobacterium)、军团菌(Legionella)和假单胞菌(Pseudomonas)在FL和EF细菌中普遍存在，而BF...