生物炭修改和水位优化增强了除和减少N2O排放在垂直流建造湿地通过metagenomic分析

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 环境工程 环境工程
• 微生物学 微生物学

背景情况:

• 建筑湿地对于废水处理至关重要.
• 循环和氧化 (N2O) 排放是环境关键问题.
• 生物炭对不同湿地区域中转化的影响尚未完全理解.

研究的目的:

• 调查生物炭对未和,毛细血管和和区域的垂直流构造湿地 (VFCWs) 的气循环的影响.
• 评估生物炭对去除效率和N2O排放的影响.
• 阐明推动这些变化的微生物机制.

主要方法:

• 建立了三个平行VFCW,其生物炭含量 (40%) 和水位 (45厘米) 不同.
• 分析了去除和N2O排放.
• 进行了ETS活动测定,元基因组测序和16SrRNA高通量测序,以研究微生物群落和功能.

主要成果:

• 最佳条件 (40%生物炭,45厘米水位) 实现了73.4%的总 (TN) 去除和0.3%的低N2O/去除TN比率.
• 生物炭的添加显著增强了与化相关的基因 (amoA,hao,nxrB) 以及不和区中相关的微生物丰度.
• 毛细血管区域中减少N2O的基因 (nosZ) 和特定微生物属的丰度增加表明N2O消耗增加,ETS活动增加72.5%.
• 和区内的微生物群落的变化表明,有助于快速脱.

结论:

• 生物炭修正,特别是40%的45厘米水位,显著改善了的去除,并减轻了VFCW中的N2O排放.
• 生物炭改变了微生物社区的结构和功能,在不和,毛细血管和和的区域中,增强了化,N2O减少和脱.
• 这些发现为优化建筑湿地设计和管理提供了宝贵的见解,以有效处理废水并减少温室气体排放.