排水（shuǐ）管道中生物（wù）膜的菌群分布特征

城市排水管（guǎn）道中的汙水以生活汙水為主，含有豐富的碳、氮、磷等營養物質，且管道內部為（wéi）密閉空間，為厭氧菌的生長提供（gòng）了有利（lì）條件。實際管道生物膜中的細菌以擬（nǐ）杆菌綱、β-變（biàn）形菌綱、δ-變形菌綱為主（zhǔ），古菌則以甲烷鬃毛狀菌科、甲烷球菌科為主。SRB還原硫酸鹽所產（chǎn）生的H2S是管道腐蝕的主要原因，同時（shí），研究表明，汙水在管道（dào）輸送（sòng）途（tú）中削減了大量sCOD，其中72%的削減量來（lái）自（zì）於產甲烷過程。因此（cǐ），SRB和MA是管道中（zhōng）的2種（zhǒng）關鍵菌群（qún），實際管道中液相CH4、H2S濃度可達30 mg˙L−1、12 mg˙L−1 。目前（qián），國內排（pái）水管道的材質多為混凝土，管道內壁（bì）粗糙（cāo）不平、比表麵積較大，雖然（rán）水泥（ní）的水（shuǐ）化過（guò）程產生了較（jiào）高（gāo）的堿度，但H2S的（de）積累逐漸降低了液相pH，同時腐蝕管道表麵，使微生物能（néng）夠（gòu）不斷侵入管壁內部（bù），進（jìn）一步加劇管道結構破損。

排水管（guǎn）道（dào）中生物膜的菌群分（fèn）布與汙水處理中顆粒汙泥的微生物群落結構相似，SRB、MA存在分層分布的現象。由於MA的附著性較高、對厭氧環境（jìng）要求更嚴格，MA主要分布在生物膜內部，SRB則通常生長在表麵。汙水中的硫酸鹽進（jìn）入生物膜後迅速被SRB還原（yuán）利用，研究表明，管道底泥表麵的硫酸鹽濃度約為45 mg˙L−1，而在1 cm處僅為3 mg˙L−1，限製（zhì）了SRB向內部增殖。而sCOD難以被完全消耗（hào）、能夠向深層繼（jì）續滲透，因此MA在內層占據優勢。

管道生物膜的厚度約為700 μm，SRB主要（yào）分布在0~300 μm的（de）外層，MA則（zé）主要分布（bù）在250 μm以下的內層。從豐度來看，SRB在總微生物中所占比例從生物膜表麵的20%逐漸（jiàn）下降到（dào）400 μm處的3%，MA占比則從生物膜表麵的3%增加到700 μm處（chù）的75%。管道底泥一般厚度達數厘米，底泥的最上層（céng）(0~2 cm)是硫化物還原的主要場所，產甲（jiǎ）烷的主要場所更深，範（fàn）圍約占2.5~3.5 cm。SRB與MA兩者的相（xiàng）對豐度也隨深度（dù）而變化，SRB的相（xiàng）對比例從底泥表麵的35%逐漸降至1 cm處（chù）的4%，2 cm以下SRB的存在可忽略不計。