【编者按】

为进一步培养我校研究生创新能力，提高研究生综合素质，促进学校研究生教育内涵发展，特推出“优博风采”专栏，邀请校级及以上优秀博士学位论文获得者分享科研历程与学术体会、展示创新成果与学位论文等，旨在激励我校研究生秉持“不息为体，日新为道”校训精神，潜心研究、锐意创新。

本期专访人物：土木工程学科博士研究生 李娜

所获奖励名称：2023年北京工业大学优秀博士学位论文

【白日莫空过,青春不再来】

回首整个博士生涯，心中颇有感触，借此机会与大家分享一下我的体会：（1）合理规划，明确目标。在博士阶段，我们需要为自己制定明确的目标，包括短期目标和长期目标；明确的目标既可以指引前进的方向，又能够对我们起到鞭策和激励的作用。无论是在学习还是生活中，清楚自己想要什么是最重要的。（2）全力以赴，不留遗憾。世界并不公平，但时间是公平的。4年博士学习阶段并没有想象的那么长，相信每一个博士研究生都怀揣梦想。很多事情我们无法预料结果，但可以不断的完善过程；只有全力以赴，才能让青春无悔。（3）无惧未知，勇于挑战。科研中每天都会面临新的困难和挑战，这是对能力的锻炼和对意志的磨炼。很多时候打败我们的不是现实的困难，而是内心的恐惧，我们需要勇敢的踏出第一步，走出自己的舒适圈。

【博士论文介绍】

论文中文题目：建筑雨水与生活热水系统生物群落特征与生物安全性研究

论文英文题目：MICROBIAL COMMUNITY CHARACTERISTICS AND BIOSAFETY OF BUILDING RAINWATER AND DOMESTIC HOT WATER SYSTEMS

作 者：李娜

指导教师：李星 研究员

培养单位：城市建设学部

学 科：土木工程

论文主要贡献及创新点

本研究针对建筑水系统的水资源供需矛盾加剧、水质污染频发等问题，展了建筑雨水和建筑生活热水的水质与生物安全保障技术研究，系统地研究雨水储存、净化过程的生物净水机制与生物风险，研究生活热水系统管壁生物膜的污染特性及控制技术，解析微生物群落中菌群丰度、菌属交互作用、以及功能菌和潜在致病菌的变化特征，建立水质、运行条件等环境因子与微生物群落特征的相关关系，主要创新点如下：

1.明确了建筑雨水储存池的生物净化功能，解析了生物膜和水中的微生物群落特征，确定出不同微生物类群与水质的相关关系。

模块化雨水储存池对受污染雨水的COD_Cr、NH₄⁺-N和TP去除率可分别达到42.23%、72.52%和66.99%。生物膜中潜在致病菌种的平均相对丰度为59.61%，比水中高出14.42个百分点；Klebsiella pneumoniae和Escherichia coli是微生物群落共有的核心潜在致病菌种，与非致病微生物类群具有复杂的交互作用。水质条件对模块化雨水储存池的微生物群落结构具有显著影响，Azospira和Novosphingobium分别与进水COD_Cr和NH₄⁺-N浓度呈显著负相关。

图1 细菌群落与环境因子的相关性分析：（a）生物膜相的冗余度分析；（b）水相的冗余度分析；（c）曼特尔检验与皮尔逊相关分析

2.首次解析出建筑生活热水系统管壁生物膜微生物群落中ARGs的潜在关键宿主菌群，揭示了常用消毒技术处理后的潜在致病菌分布特征及ARGs变化规律。

生活热水系统管壁生物膜中Oceanobacillus、Bdellovibrio等36种非致病菌和Vibrio、Bacillus等18种潜在致病菌可能是ARGs的潜在宿主。消毒前后的管壁生物膜微生物群落结构存在显著差异，Meiothermus、Brevundimonas等诸多菌属在高、中、低丰度类群间发生了不同程度的转化。二氧化氯和热力冲击消毒明显抑制了管壁生物膜中潜在致病菌的增殖，潜在致病菌的总相对丰度由未消毒的6.27%分别降低为3.72%和1.43%。

图2 生活热水系统管壁生物膜中抗生素抗性基因的潜在宿主分析：（a）抗生素抗性基因—非致病菌网络；（b）抗生素抗性基因—潜在致病菌网络

3.阐明了建筑生活热水系统载银不锈钢管壁的抑菌作用，指出了管壁生物膜微生物群落中不同丰度菌属及潜在致病菌对银的抗性和敏感性。

载银不锈钢管对异养菌和总大肠菌群的平均抑菌率分别可达70.60%和73.56 %。在管壁生物膜微生物群落中，Mesorhizobium菌属对银的抗性最强，Bradyrhizobium菌属对银最敏感。载银不锈钢管可抑制生物膜中Legionella、Parachlamydia和Aeromonas等潜在致病菌属的增殖，相对丰度分别为0.13%、1.57%和1.34%，比不锈钢管壁生物膜中低31.18、10.89和8.99个百分点。

【博士期间代表性科研成果】

【与导师合影】

（图文：李娜；编辑：胡春瀛；审核：高春娣、韩红桂）