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本研究以济南玉清湖水库为依托,分别采用水平流人工湿地系统、上下折流人工湿地系统和表流人工湿地系统对沉砂后的微污染黄河水进行了预处理试验,考察了三套系统对微污染黄河水的处理效果,同时也对湿地系统的微生物特性进行了研究。现场试验表明:水平流人工湿地系统对COD、TN、TP、NH4+-N、NO3--N的平均去除率分别为49.89%、53.41%、50.44%、48.45%、54.38%;上下折流人工湿地系统对COD、TN、TP、NH4+-N、NO3--N的平均去除率分别为56.61%、59.84%、51.35%、56.39%、61.17%;表流人工湿地系统对COD、TN、TP、NH4+-N、NO3--N的平均去除率分别为40.26%、48.24%、43.84%、41.94%、49.61%。总的来说,上下折流人工湿地处理效果最佳,其次是水平流人工湿地,表流人工湿地处理效果相对最差。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(Polymerse Chain Reaction- Denaturing Gradient Gel Electrophoresis, PCR-DGGE)考察了三套人工湿地系统微生物群落的多样性,结果表明在上下折流人工湿地系统中,优势菌群主要包括Vogesella属、Microvirgula属、Rhodoferax属和Fulvimonas属;在水平流人工湿地系统中,优势菌群主要包括Cetobacterium属、Thermofilum属、Sulfuricurvum属和Xylophilus属;在表流人工湿地系统中,优势菌群主要包括Fulvimonas属和Salinisphaera属。这说明三种类型的人工湿地系统在微生物种群结构和分布上差异显著。同时,也揭示了在人工湿地系统中微生物的群落结构沿水流方向的变化规律。通过对三套人工湿地系统基质中细菌的分离、纯化和筛选得到5株聚磷菌、6株硝化菌和6株反硝化菌。其中聚磷菌的吸磷率都在48%以上;硝化菌的硝化速率为3.03~3.04 mg·L-1·d-1;反硝化菌的反硝化速率为53.47~61.12 mg·L-1·d-1。通过16SrDNA测序,得到了筛选出来的17株细菌的DNA全序列,并在GenBank中进行了相似性检索,得到了相似菌株。结果表明,筛选得到的17株细菌分别属于Bacillus属和Delftia属。表明了这两个菌属的细菌在三套人工湿地系统中是普遍存在的。