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生物蒸发(bioevaporation)是一项处理高浓度有机废水的新技术。连续共生物蒸发过程对餐厨垃圾(Food Waste,FW)及垃圾渗滤液浓缩液(Concentrated Landfill Leachate,CLL)的混合污染物具有良好的处理效果。由于生物蒸发技术主要利用微生物的代谢效应达到理想的污染物去除效果,因此微生物群落结构及生物酶活性与生物蒸发效率存在密切关系。此外,生物蒸发过程伴随着污泥床温度的动态变化,因此,探究生物蒸发期间温度对微生物群落演替及关键酶活性产生的影响具有一定的意义。同时,随着垃圾渗滤液浓缩液的连续投加,基质内的重金属含量也会逐轮累积,因此探索生物蒸发过程重金属生物有效性的变化,对有效评估及控制重金属的环境风险具有重要的意义。本研究的目的是探究共生物蒸发过程中温度对堆体内酶活性,微生物群落以及重金属生物有效性的影响。为此,将共生物蒸发过程分为7个温度阶段(初始阶段,升温阶段(30℃,50℃),最高温阶段,降温阶段(50℃,30℃),结束阶段)。选择三种水解酶(即蛋白酶,脲酶和磷酸酶)和脱氢酶来分析5轮共生物蒸发过程的不同温度阶段中酶活性变化。利用高通量测序分析不同温度阶段的细菌群落组成和结构。通过共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)观察活/死细菌在污泥颗粒上的原位分布。此外,选择Cu,Zn,Pb,Ni,Hg,Fe,Cr,Cd和As九种常规重金属,进行生物蒸发过程不同温度阶段的重金属的浓度和形态测定,并对重金属的生物有效性进行分析。分析结果如下:(1)温度对脱氢酶,蛋白酶,脲酶和磷酸酶的释放有很大的影响,酶活性的变化与其最佳酶促反应温度有关。最大脱氢酶活性出现在升温阶段的30℃-50℃,微生物对大分子有机化合物(蛋白质,尿素和含磷有机化合物)的最大水解活性出现在升温阶段的50℃左右。(2)整个共生物蒸发过程中,Proteobacterica(1.3%-52.7%),Actinobacterica(4.8%-63.5%)和Firmicutes(32.6%-85.9%)为主导菌门。在不同温度阶段,细菌群落结构发生了重构(嗜热菌-嗜中温菌-嗜热菌-嗜中温菌)。在所有细菌中,假单胞菌(uncultured_Tiopseudomonas,unclassified_Pseudomonas)为嗜中温阶段的主导菌种,而嗜热芽孢杆菌和嗜热放线菌为嗜热阶段的优势菌种。(3)死/活菌原位分布表明微生物主要聚集在污泥颗粒的表面和孔隙周围进行有氧代谢。(4)在共蒸发过程中,九种重金属的浓度及五种形态随着温度的变化发生动态变化,C_a/C_T值下降表明共生物蒸发过程能够有效降低重金属的生物有效性,有利于重金属的稳定。