总结已有的人工湿地微生物研究发现,数量、活性和多样性是辨识人工湿地微生物特征的关键指标。以识别这3类指标的研究方法为依据,对相关研究方法/技术进行分类,全面介绍这些方法/技术的基本原理。

人工湿地是 20 世纪 70 年代末发展起来的一种污水处理技术。与传统的污水处理系统相比,人工湿地具有低成本、易管理、低能耗和绿色环保的特点。目前,人工湿地已经成功应用于处理城镇生活污水、工业污水、养殖废水、矿山废水、农业退水、垃圾场渗滤液和修复被污染的河流、湖泊等。微生物是人工湿地系统中不可缺少的组分,在人工湿地净化污水的过程中发挥着重要作用,是人工湿地污染物净化能力评价的重要指标。

目前,人工湿地微生物研究主要集中在以下几方面:病原微生物的去除和总细菌计数;利用分子和生化技术来研究微生物的数量、活性、群落结构和多样性;对单一物种或特定功能种群的研究,如硝化菌、反硝化菌以及产甲烷菌等。人工湿地微生物研究的技术方法有很多,从传统的平板菌落计数法到群落水平的生理生化方法(基质呼吸、酶活性、BIOLOG和磷脂脂肪酸技术等),再到近年来发展起来的现代分子生物学方法(变性梯度凝胶电泳、末端限制性片段多态性和荧光原位杂交)等。微生物数量、活性和多样性是表征人工湿地微生物特征的关键因子,因此,可将人工湿地微生物的研究方法分为数量、活性和多样性研究方法3类。

人工湿地微生物研究方法-国投盛世

人工湿地类型和处理污水的复杂性以及微生物时空分布的变异性,使得人工湿地基质中微生物的数量、活性和多样性变化的信息极为复杂,并且人们对人工湿地微生物与其生态功能之间的动态联系了解甚少。由于这些原因,微生物数量、活性和多样性及其生态功能的研究成为一项极具挑战性的工作。

 根据人工湿地微生物研究发展的需要,研发更加全面、便捷的新技术方法势在必行。例如,利用宏基因组学方法可以更好地认识不可培养微生物的遗传多样性及其与环境之间的关系,并具有广阔的应用前景。基因芯片技术除了需要在高密度和微量化方面进一步发展外,不同基因与探针之间的错配等技术性问题也有待改善。此外,可以将基因芯片按检测体系和目标进行构建,使其成为检测技术中的一种标准方法。高通量测序技术在人工湿地微生物研究中的应用也日益成熟。