快速滤池普遍应用于城市饮用水处理中， 其设计目的主要是降低浊度 。 最近的一些研究表明， 在这种贫营养、短水力停留时间和频繁反冲洗的条件下，微生物仍 能够 在滤料表面大量繁殖并参与水质净化。 但这些研究并没有明晰“ 滤池中 的 微生物 是如何参与净化水质的？”这一关键科学问题 。为此，本研究 选取国内由南至北 8 个城市 12 座饮用水处理厂的 快速滤池分别在 9 月和 12 月进行 两次 采样 。 这些滤池使用不同的水源（地下水和地表水）、滤料类型（石英砂和 碳加石英砂双层滤料）以及工艺参数。 研究 对进出水进行15 项理化指标和微生物量检测，对滤料进行 6 项 化学 指标检测和宏基因组测序分析。水质分析结果显示，滤池 在 16 min 内 对 出水 铁、锰、氨氮、磷酸盐和DOC 具有显著去除 效果 P <0.01 ）。出水生物量高于进水 证明微生物 能 在滤池中进行繁殖。
      通过对11 座 滤池 39 个宏基因组样品的分析，发现 滤池中的微生物以 细菌为主  98.8%98.8%）。在门水平上，变形菌门在所有滤池中占据主导地位 49.8% 。属水平上， 高丰度属在快滤池中比较一致。导致滤池微生物群落构成和功能差异的主要环境因素 是水质，滤料类型和其它因素为次要因素 。与 物种功能差异强烈相关的水质因子有氨氮、铁、锰和磷。地下水滤池中的含有更多的自养微
生物，主要是 以 氨氮、硫化氢、还原性铁和锰等物质为电子供体。 地表水滤池中微生物以异养为主，且多数相对高丰度物种具有降解异生物质的能力，功能上也表现出更高的异生物质代谢潜能。滤池中存在核心微生物菌群， 其中， 高丰度属 （前 10% 对物质转化贡献大 ，而 亚硝化单胞菌属、不动杆菌属和弧菌属 3 种 关键菌 属通过 改变氮源形态、基因水平转移、成膜和抵御降解有害物质等功能影响着周围的微生物。
      结合水质数据和相应功能基因信息，解析了氨氮去除、锰氧化和磷去除的机制。对于氨氮去除，发现 92% 的氨氮是 以 生物氧化为硝酸盐氮的方式去除。细菌是主要的氨氧化微生物，其中 comammox Nitrospira 占平均 40.6% 的丰度。C omammox Nitrospira 在 地下水滤池和地表水滤池中的主要种类不同，表现出生态位差异。在 快 滤池 中检测出 9 种 锰氧化基因， 说明锰氧化细菌在快滤池中广泛存在 。发挥锰氧化作用的菌主要是 Pedomicrobium sp. 和 Pseudomonas sp.93.7%93.7%）。磷在地下水滤池中的去除主要依靠铁锰氧化 物的吸附作用，地表水滤池对磷的微量去除和微生物的聚磷作用有关。 本 研究 加深了 我们对饮用水快速滤池中微生物及其功能的认知 ，并阐明了微生物在污染物去除中的重要作用 。