任南琪院士团队贺诗欣课题组WR：揭示中试藻-菌共生系统中微藻对细菌群落季节性动态影响

　　近日，实验室成员贺诗欣教授课题组在著名学术期刊Water Research上发表了题为“Revealing real impact of microalgae on seasonal dynamics of bacterial community in a pilot-scale microalgal-bacterial consortium system”的研究型论文。该团队在武汉市江夏污水处理厂建立并开展藻-菌共生污水处理系统中试示范工程，首次证明了藻-菌共生系统处理实际生活污水的应用潜力，实现了污水中氮磷系污染物的高效脱除。该工作以季节节律周期下MBC系统运行效能及细菌群落组成为切入点，解析了微藻对原生细菌季节性演替和生态位分化的规律，揭示了微藻对核心微生物基团季节性组装的机制，提出了基于微藻调控原生细菌季节性生态行为的新策略。这项工作首次证明了实际应用中微藻对塑造核心细菌群落的动态演替和生态位分化中的重要性，为藻-菌共生系统在废水处理中的工程应用和生物学机制解析提供了新的视角。

图：团队在武汉市江夏污水处理厂建立的中试规模的藻-菌共生污水处理系统，总日污水处理量可达300-350 m³。

　　MBC系统常被认为是传统生物脱氮除磷工艺的一个替代方案。之前的大部分研究仍然局限于实验室规模，阻碍了其更广泛的应用，使其备受质疑。本研究建立并稳定运行了一个MBC中试系统，发现其双重优势：强化氮磷去除效能和稳定微生物群落。微藻可以波动环境条件下维持微生物功能进而增强了系统的适应性。与传统AS系统中随机过程驱动群落组装不同，微藻在构建和稳定核心微生物组方面的作用可以提高微生物过程在季节波动中的可预测性和一致性。而核心微生物组所赋予的稳定性和弹性对未来废水处理中MBC系统的设计和运行具有重要意义。微藻对核心微生物的招募和优势有助于确保全年基本代谢功能的持续存在。本工作展示了MBC系统在面对动态环境挑战时作为一种可行的污水处理方案的潜力，并提供了强化MBC系统运行效能和弹性的策略信息。

　　城乡水资源与水环境全国重点实验室为通讯单位，实验室成员贺诗欣教授为通讯作者，第一作者为哈尔滨工业大学环境学院生态系助理教授谢鹏。

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.123145