【摘要】 不同污染类型的黑臭水体理化性质差异较大，丰水期总体含量高于平水期。

农村水体污染是水环境恶化的一个突出现象。在农村居民的生产和日常生活中，畜禽养殖污染、工业污水、生活污水以及日常生活活动等污染物进入周边环境介质。与通过管网收集、分布相对集中的城市水体不同，农村水体的污染源广泛且多样。污染物超标，难以实现自净，导致水体变黑变臭。农村水体的存在因其生物毒性对水生生态系统和人类生活质量构成了重大威胁。

 

因此，对农村水体进行有效的溯源对于管理和预防黑臭现象的反复出现至关重要。最初，对浅水区的研究主要集中在标准评估和水质指标监测方面，研究表明，低溶解氧、高有机质是农村浅水区典型的特征，S、C、N等元素在黑臭过程中起着重要作用。随着技术的进步，对浅水区的研究从简单的理化指标监测发展到对DOM和微生物多样性的分析。有人对浅水区中DOM进行了分子表征，认为水体污染来源于陆源输入。利用16S rRNA测序探讨了浅水区微生物群落结构，提出了V. natans与溶解氧（DO）以及pH之间的相关性。

 

目前，对浅水区的研究主要集中在相关性分析上。利用皮尔逊系数可以证明变形菌和拟杆菌与污染物去除效率呈正相关溶解有机物（DOM）组成和微生物特征分析是农村黑臭水体溯源的关键。本研究利用EEMs-PARAFAC和Illumina测序技术，探究不同污染源不同时期黑臭水体中DOM和微生物多样性，识别其主要环境因子。

 

研究发现，不同污染类型的黑臭水体理化性质差异较大，丰水期总体含量高于平水期。黑臭水体中溶解有机物的类型有酪氨酸蛋白、黄腐酸、溶解性微生物代谢物和腐殖酸。平水期，各类水体的DOM主要来源于陆源。而丰水期，畜禽粪便和工业废水引起的DOM受到内源和外源双重影响，工业废水型黑臭水体水体的生物来源较弱。

 

图1 不同污染源对BOWB中DOM和沉积物微生物细菌特征的影响机制[1]

 

根据研究的分析结果，BOWB的理化因子、DOM组分与沉积物细菌多样性在不同维度上存在相关性，如图1所示。研究从水体的理化性质、DOM组成和微生物多样性等方面，对比了不同污染类型不同时期BOWB的差异。

 

首先，不同污染类型BOWB的理化性质差异很大，总体上丰水期含量高于平水期，重金属污染防治措施主要针对工业源。其次，平水期BOWB中DOM主要来源于陆源，内源微生物活性较弱，污染程度较低。丰水期，G型DOM受内外因素共同影响，腐殖化程度增加，而X型和S型DOM则表现出微生物和蛋白质类物质浓度增加，该类DOM主要反映内源特征，表明水体污染程度较高。

 

最后，在微生物水平上，变形菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门为优势门，硫杆菌属、节杆菌属和未分类的为优势属。BOWB沉积物中细菌群落表现出较高的物种丰富度，主要受到生活污水的污染。此外，pH、EC、TN、OC和Ni是影响细菌群落的关键环境因子。

 

[1] Hu S, Song G, Gao J, et al. Characteristics of DOM and bacterial community in rural black and odorous water bodies under different dimensions[J]. Science of The Total Environment, 2024, 927: 172005.

 

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