微生物群落在废水处理过程中影响化学物质的最终形态：对低成本处理优化的启示

《ACS ES&T Water》：Microbial Communities Shape Chemical Fate during Wastewater Treatment: Implications for Low-Cost Treatment Optimization

本研究通过分析12个俄勒冈市政废水处理系统，发现活性污泥、生物脱氮及氧化塘对新兴污染物去除效果不同，微生物群落结构影响化学转化路径。优化菌群可提升特定污染物去除效率，为低成本改进处理工艺提供依据。

　　

市政废水是新兴污染物（CECs）进入环境的主要途径。尽管先进技术在去除这些污染物方面比生物处理方法更有效，但其高昂的成本限制了其广泛应用。在相关技术变得更加普及之前，优化现有基础设施中的微生物群落可能是一种低成本的临时解决方案。我们通过对俄勒冈州12家污水处理厂的生物处理过程进行16S rRNA测序，量化了微生物群落变化对目标和非目标化学成分的影响。样本来自三种传统处理系统：活性污泥法（AS）、生物营养物去除法（BNR）和池塘法（LAG）。虽然各处理厂的进水成分相似，但不同的处理系统类型影响了微生物群落的结构，进而导致了出水中的化学转化模式存在差异。例如，池塘法系统在转化伞形花内酯方面表现更佳，而活性污泥法和生物营养物去除法系统则更有效地去除了异氟普雷酮和椰酰胺丙基甜菜碱。有11类化学物质及其7个子类别与处理过程和系统类型显著相关。这些发现表明，可以通过调整运行条件来促使微生物群落向有利于特定污染物去除的方向发展，从而提供一种可扩展且成本效益高的策略，以提升处理效果，而无需进行大规模的基础设施改造。