论文部分内容阅读
近年来,我国氨氮水体污染的现象尽管有所遏制,但依旧不容乐观。传统生物脱氮技术由于经济、高效等优点被广泛应用于污水脱氮。然而,作为生物脱氮功能微生物的硝化菌对环境冲击十分敏感,硝化过程稳定运行成为脱氮工艺成功的关键。因此,研究不同胁迫下硝化菌的动态响应十分必要。 本文考察了低温、盐度和Cu短期及长期胁迫下,硝化菌在降解功能和能量代谢方面的响应。根据不同胁迫对氨氧化过程和亚硝酸盐氧化过程的抑制情况,分析AOB和NOB对不同胁迫的敏感性、耐受性和恢复性等。胁迫程度、菌群ATP含量、降解速率两两之间进行相关性分析。 短期胁迫试验表明:降解功能方面,底物去除速率随胁迫程度增加而降低。在温度降低或者盐度胁迫下,亚硝酸盐氧化过程受抑高于氨氧化过程。15g·L-1盐胁迫下,亚硝酸盐氧化过程已被完全抑制,氨氧化受抑24%左右,未达半抑制浓度。AOB的半抑制浓度在25-30g·L-1之间,NOB的半抑制浓度在2.5-5g·L-1之间。这表明NOB的敏感性要高于AOB,耐受性低于AOB; Cu胁迫下,氨氧化过程受抑高于亚硝酸盐氧化过程,AOB的半抑制浓度在125mg·L-1-150mg·L-1之间,而NOB的半抑制浓度高于200mg·L-1。这表明AOB的敏感性高于NOB,耐受性低于NOB。能量代谢方面,Cu胁迫或盐度胁迫下,硝化菌底物降解活性越高,ATP含量越高。相关性分析表明,底物去除速率与胁迫(Cu或盐)程度负相关,ATP含量与胁迫程度呈负相关,底物去除速率与ATP含量呈正相关,相关系数绝对值都在0.94以上。 长期胁迫试验表明:降解功能方面,10℃低温胁迫解除升至25℃,氨氧化过程立即恢复,亚硝酸盐氧化过程在胁迫解除的第10天恢复。这表明低温胁迫后AOB和NOB都能恢复,AOB的恢复速度较快;5g·L-1NaCl对氨氧化过程有所促进,但对亚硝酸盐氧化过程造成了抑制,亚硝酸盐去除速率难达到对照水平,NOB恢复性差;Cu胁迫解除后,氨氮氧化过程恢复趋势不明显,亚硝酸盐氧化可以恢复,Cu浓度越高恢复时间越长。能量代谢方面,低温胁迫解除后ATP含量最终基本达到对照水平,能量代谢能够恢复;氨氮培养基中,盐胁迫下ATP含量波动较大,难以达到对照组水平,Cu胁迫解除后,ATP含量最终趋于稳定,但难以达到对照水平。 本文可为实际污水生物脱氮处理过程中的胁迫预警、遭受胁迫后快速恢复、维持活性污泥工艺的稳定性等提供参考。