近年来， 农村 生活 用水 量逐年增加 ，污水 排放量也 随之迅速 增加 。无论是 从卫生 保障还是从环境 保护 的角度， 农村 居民 生活 污水 治理已经 成为 一个迫切 的需求。 但是，农村 污水主要通过分散系统进行处理， 很多 地方冬季水温接近 4^。C .在 如此低 的 水温条件下，如何确保生物硝化效果成为一个重要的挑战。 针对生物接触 氧化技术 可以 维持较为稳定的生物群落的特点，本论文以生物 接触 氧化反应器 为对象， 研究 了 水温 从 20 分阶段 下降到 5 过程中 系统硝化 性能的变化 ，并利用 高通量测序 和 实时荧光定量 PCR技术对生物填料 上微生物群落结构 特别是硝化细菌 的 群落结构进行了跟踪分析 。
      1.温度对生物 接触氧化 反应器硝化效果的影响构建了两个平行运行的生物接触氧化反应器， 以 某城市污水厂 进水 为原水，进行 了长期运行。 结果发现 ，当温度从 常温（ 20 降低到 10 和 5 时 COD的去除效果几乎没有 受到 影响，出水 COD基本上维持在 20-40 mg·L-1。 当温度降至 10 时，出水 NH4+-N和 NO2-N开始 出现积累， 水力停留 时间从 8小时延长 至 14小时 后， NH4+-N和 NO2-N积累 消除，进一步 降低 水温至 5 时， 仍能 维持稳定的硝化效果。
批量实验表明， 10 生物接触氧化污泥 的氨氧化 速率 和硝酸盐 生成速率 分别 是 0.22 mg·g-1·h-1和 0.19 mg·g-1·h-1 5 生物接触氧化污泥 的氨氧化速率 和硝酸盐 生成速率 分别 为 0.23 mg·g-1·h-1和 0.2mg·g-1·h-1，两个 温度下的硝化速率差别不大。
      2.不同温度下 生物接触氧化污泥 微生物群落结构高通量测序分析
      结果显示， 温度从 20 降至 5 后， 种群的整体结构发生了一定变化，但优势菌门没有发生显著变化，其为 变形菌门 roteobacteria 、放线菌门 Actinobacteria 、绿弯菌门 Chloroflexi 、拟杆菌门 Bacteroidetes及 浮霉菌门 Planctomycetes））；优势 属分别为分支杆菌 Mycobacterium 、norank_o__JG30-KF-CM45、蓝藻 norank_c__Cyaacteria 、 Arenimonashe和硝化螺旋菌属 Nitrospira 。 4种硝化 功能基因的定量 分析 表明， amoA基因 和 nxrB呈下降 趋势 ，从 20 至 10 的 降温过程 中，其数量 降低 约 2/3 ；而从 10 至 5的过程中数量基本保持稳定，高通量测序结果表明硝化螺旋菌属 和 亚硝化单胞菌属的 丰度 分别 从 20 的 0.08 、 3.2 上升 至 1 、 7 显示了生物接触 氧化 系统对低温环境的适应性 。