在使用Fe (III) 矿物质基质用于低碳比污水处理的建筑湿地中,营养物质去除效率和微生物动态

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 微生物学 微生物学
• 地质化学 地质化学

背景情况:

• 建筑湿地 (VFCW) 对于废水处理至关重要.
• 铁矿物质 (Fe(III) 矿物质) 是提高VFCW性能的潜在修改.
• 了解微生物在去除中的作用是优化VFCW的关键.

研究的目的:

• 为了评估火山岩 (VR) 和来自废铁尾矿 (BIF-W) 的合成带状铁构成的火山岩 (VR) 和合成带状铁构成的有效性,作为VFCW中的Fe (III) 矿物质修正案.
• 调查这些修正案对化学氧气需求 (COD) 和去除途径的影响.
• 阐明与Fe (III) 矿物应用相关的微生物社区动态和功能角色.

主要方法:

• 使用的垂直流构建湿地 (VFCWs) 具有Fe (III) 矿物修订 (VR和BIF-W).
• 采用元基因组分析来评估微生物群落的组成和功能潜力.
• 应用综合相关性网络来预测去除途径和微生物相互作用.
• 在没有Fe (II),Fe (III) 和土壤有机物 (SOM) 的情况下进行实验,以分离Fe (III) 矿物质的影响.

主要成果:

• 铁矿物质显著增强了新陈代谢活动和碳水化合物分解,平均COD去除率增加了10.7% (VR) 和5.90% (BIF-W).
• 与BIF-W和对照组相比,火山岩 (VR) 提高了1.70%和5.40%的去除能力.
• 铁III矿物质修改增加了脱和亚纳摩克斯细菌 (蛋白质细菌和浮游生物) 的丰富性,VR显示了更高的保留率 (3.60%和3.20%的增加).
• 甲基因组分析预测了同时部分化,ANAMMOX和脱 (SNAD) 作为低C/N比率VFCWs的主要去除机制.
• 网络分析表明,Fe (III) 矿物增强脱微生物,可能通过功能溶解和改善Fe (III) /Fe (II) 转换或SOM稳定性.

结论:

• 铁矿物质,特别是火山岩,通过刺激特定的微生物群落,有效地增强VFCW中的COD和去除.
• (III) 矿物质的应用支持关键细菌的保留和活动,这些细菌参与了化,脱化和anammox过程.
• 铁 (III) 矿物质修正案促进了SNAD路径,为开发用于废水处理的基于Fe的先进技术提供了基础.
• 通过Fe(III) 矿物溶解来激活微生物群体是提高VFCW性能的一个关键因素.