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典型炼化废水微生物功能结构与主要致毒物质响应关系研究

宋佳宇 张婷婷 李立君 李丹丹 李兴春 李昀照

宋佳宇, 张婷婷, 李立君, 李丹丹, 李兴春, 李昀照. 典型炼化废水微生物功能结构与主要致毒物质响应关系研究[J]. 环境科学研究.
引用本文: 宋佳宇, 张婷婷, 李立君, 李丹丹, 李兴春, 李昀照. 典型炼化废水微生物功能结构与主要致毒物质响应关系研究[J]. 环境科学研究.
Relationship between Microbial Diversity and Main Toxic Substances in Typical Refinery Wastewater[J]. Research of Environmental Sciences.
Citation: Relationship between Microbial Diversity and Main Toxic Substances in Typical Refinery Wastewater[J]. Research of Environmental Sciences.

典型炼化废水微生物功能结构与主要致毒物质响应关系研究

基金项目: 石油污染土壤微生物降污固碳协同作用机制研究

Relationship between Microbial Diversity and Main Toxic Substances in Typical Refinery Wastewater

  • 摘要: 为探明典型炼化废水处理系统(简称“系统”)生物毒性削减效果、主要致毒物质类别及微生物功能响应关系,以费氏弧菌和鼠伤寒沙门氏菌为受试生物,测试系统沿程生物急性毒性及遗传毒性;结合毒性鉴别评价方法甄别系统主要致毒物质;利用高通量测序技术探究系统微生物功能结构与主要致毒物质响应关系。结果表明,① 系统沿程生物毒性总体呈下降趋势,生化处理单元进水为急性毒性微毒、遗传毒性阳性。其中,炼油废水急性毒性总削减率为86.514%,遗传毒性总削减率为96.221%;化工废水急性毒性总削减率为53.281%,遗传毒性总削减率为62.273%。② 通过TIE结果推断炼油废水主要致毒物质可能为阳离子金属及非极性有机物,化工废水主要致毒物质可能为阳离子金属;③ CCA分析表明,氨氮(r=0.819,p=0.001)、Cr(r=0.777,p=0.002)、TPH(r=0.752,p=0.002)与生化处理前微生物群落结构显著正相关,与生化处理后微生物群落结构显著负相关;④ 生化处理阶段微生物功能发生极显著变化(显著性均≤0.01)。FAPROTAX数据库预测可知,化学异养、好氧化学异养、芳香化合物降解、亚硝酸盐呼吸、硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、氮气呼吸7类与碳、氮循环相关的微生物功能丰度较高。研究显示:系统沿程生物毒性虽呈下降趋势,但生化处理单元进水仍为急性毒性微毒、遗传毒性阳性;毒性表征推断炼油废水主要致毒物质可能为阳离子金属及非极性有机物,化工废水主要致毒物质可能为阳离子金属;生化处理单元中与碳、氮循环相关的微生物功能丰度较高,表明生化处理单元存在潜在毒性冲击风险。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-01
  • 录用日期:  2023-01-12
  • 修回日期:  2022-12-26
  • 网络出版日期:  2023-02-13

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