我們知道人工濕地利用基質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)和生物三重協(xié)同作用凈化污水,在污水處理、污染物控制和改善環(huán)境等方面應(yīng)用廣泛。與傳統(tǒng)污水處理工藝相比,人工濕地空氣微生物對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量和人群健康的影響更應(yīng)該引起足夠重視。國(guó)投盛世專家研究發(fā)現(xiàn)其主要表現(xiàn)在:①隨著城市化進(jìn)程加快,人工濕地距離商業(yè)居住區(qū)越來(lái)越近,隨之帶來(lái)的環(huán)境衛(wèi)生安全問(wèn)題也應(yīng)引起關(guān)注。②與傳統(tǒng)污水處理工藝的嚴(yán)格封閉式管理不同,人工濕地是相對(duì)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng),部分人工濕地還作為旅游景點(diǎn)。③人工濕地污水和基質(zhì)中存在一定數(shù)量的病原微生物,使得在特殊情況下,人工濕地有可能成為周圍環(huán)境病原微生物的源,并以微生物氣溶膠形式傳播。④人工濕地內(nèi)恒溫動(dòng)物和鳥類也可能成為病原微生物的源,并且存在季節(jié)性變化,有較大的不確定性。⑤人工濕地植物葉片可以成為真菌孢子棲息和繁殖場(chǎng)所,使得人工濕地既是真菌孢子的匯也是周邊環(huán)境的源。

人工濕地不同季節(jié)空氣微生物群落碳源代謝分析結(jié)果顯示,秋季和冬季空氣微生物碳源代謝特征較相似,但與春季和夏季存在較大差異,其中,夏季與春季、秋季和冬季空氣微生物群落碳源利用譜在PC1上容易區(qū)分,考察成分載荷矩陣可知,胺類在PC1上載荷較大,在PC2上載荷較小,是區(qū)分人工濕地夏季與春季、秋季和冬季空氣微生物群落碳源代謝差異的主要碳源類型。春季與秋季、冬季空氣微生物群落碳源利用譜在PC2上容易區(qū)分,考察成分載荷矩陣可知,羧酸類在PC2上載荷較大,在PC1上載荷較小,是區(qū)分人工濕地春季與秋季、冬季空氣微生物群落碳源代謝差異的主要碳源類型。

許多非生物因素(溫度、濕度、海拔、風(fēng)速、風(fēng)向等)可以影響人工濕地空氣微生物群落碳源代謝強(qiáng)度和利用能力。CCA典范對(duì)應(yīng)分析能夠從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度分析環(huán)境因子和空氣微生物群落碳源代謝相關(guān)性,揭示不同環(huán)境條件下微生物群落結(jié)構(gòu)變化原因。人工濕地不同季節(jié)碳源代謝與環(huán)境因子相關(guān)性存在差異,其中,春季與濕度、風(fēng)速等呈正相關(guān),受風(fēng)速影響相對(duì)較大,與溫度呈負(fù)相關(guān);夏季與溫度、濕度呈正相關(guān),與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān),但總體受三者影響相對(duì)較小;秋、冬季與溫度、濕度呈負(fù)相關(guān),受風(fēng)速影響較小,秋季受濕度影響大于冬季。

總之,不同季節(jié)人工濕地空氣微生物AWCD值、優(yōu)勢(shì)群落及McIntosh指數(shù)均存在差異,春季和夏季空氣微生物碳源代謝強(qiáng)度明顯高于秋季和冬季,夏季空氣微生物對(duì)6類化合物的利用水平高于其他季節(jié)。秋季和冬季空氣微生物碳源代謝特征相似,但與春季和夏季差別較大,胺類是區(qū)分人工濕地夏季與春季、秋季、冬季的主要碳源類型,羧酸類是區(qū)分春季與秋季、冬季空氣微生物代謝差異的主要碳源類型。不同季節(jié)人工濕地空氣微生物群落結(jié)構(gòu)主導(dǎo)影響因子存在差異。