摘要
再生污水越来越多地被用于灌溉和其他非饮用用途；然而，处理不充分的污水引发了关于其对环境和公共健康影响的担忧。再生水分配系统中的水质受多种因素影响，尤其是管道和储存池中的水流停滞现象。水流停滞会改变微生物群落的稳定性，促使病原体持续存在。为研究长时间停滞如何影响微生物群落的结构与功能，我们对在流动状态和停滞状态下培养3个月、5个月和7个月的生物膜进行了宏基因组学和宏蛋白质组学分析。长时间停滞导致微生物组成发生显著变化，尤其是能够去除氮的微生物如Nitrospira和Nitrosomonas的数量大幅减少。相应地，与硝化作用和反硝化作用相关的关键蛋白质在停滞状态下也减少了至少两倍，表明氮转化过程受到阻碍。此外，停滞状态还增加了与运动和运输相关的功能，促进了包括植物病原体在内的Acidovorax属微生物的存活。相比之下，流动状态则有助于维持氮循环活性、污染物降解酶以及群体密度调控蛋白的功能，从而提升系统的生物稳定性。总体而言，我们的研究结果表明，长时间的水流停滞会打破微生物群落的平衡，抑制重要的氮循环和解毒途径，降低处理后污水的功能稳定性。因此，在再生水系统中保持水流流动对于维持微生物功能、确保其在灌溉和其他非饮用领域的安全可靠使用至关重要。
图表摘要
再生水分配系统中的水质受水流停滞的影响。长时间的水流停滞会抑制重要的氮循环和解毒途径，降低处理后污水的功能稳定性。在再生水系统中保持水流流动对于确保其在灌溉和其他非饮用领域的安全可靠使用极为重要。
利益冲突声明
作者声明不存在任何利益冲突。
数据可用性声明
宏蛋白质组学质谱数据已通过ProteomeXchange联盟存储在PRIDE数据库中，数据集编号为PXD072096。
