随着我国工业化进程的不断加快，工业废水排放量也日益激增，其对水环境的影响程度已不容忽视。特别是高浓度氨氮废水的超标排放，极易造成自然水体富营养化，出现水华和赤潮现象。生化处理是现今应用广、经济的污水处理方式，常见工艺包括以活性污泥法为基础的ao，a2/o和mbr等。活性污泥内部微生物在代谢分解污染物时，一方面将污染物中的碳氮物质用于自身生长，另一方面，与其他生物共同组成较为稳定的微生态系统。因此，活性污泥中微生物多样性的研究对优化处理工艺具有重要意义。
然而，由于传统分子生物学技术的限制，分离培养法只能鉴别不足1%的微生物，难以揭示活性污泥中微生物的群落结构和生长机制。近年来，随着分子生物学技术的发展，具有通量高、成本低、灵敏度高、流程自动化等优势的高通量测序技术已广泛应用于污泥微生物的研究，并且在揭示水处理工艺功能菌群方面发挥了重要作用。ao工艺作为重要的活性污泥法工艺之一，具有耗能低、脱氮效果良好、抗冲击负荷能力强等优点，其微生物群落结构动态主要受温度和进水水质等影响。