不同形态磺胺类药物在根-土界面的空间分布及毒性评价

采用化学分析和发光细菌检测相结合的方法,研究了磺胺类药物在作物根-土界面的形态分布及生态毒性.结果表明,磺胺类药物在根际土壤中主要以水溶态的形式存在,远根区则以有机溶剂可提取态为主要形态.3种形态磺胺类药物对明亮发光细菌的相对发光抑制率均小于30%,表现为低毒性.不同形态磺胺类药物对明亮发光菌表现的生态毒性不同,有机溶剂可提取态对明亮发光细菌的毒性最大,水溶态次之,结合态毒性最小.根际区水溶态的含量及其对明亮发光细菌的相对毒性抑制率大于远根区,而有机溶剂可提取态和结合态的含量及其对明亮发光细菌的相对毒性抑制率则小于远根区.     

Biolog ECO分析活性污泥微生物功能多样性特征

利用Biolog ECO技术对余杭污水处理厂污泥原位减量示范工程的活性污泥微生物多样性进行分析。结果表明:实验组利用全部(6类)碳源能力得到增强,群落的丰富度、均匀度和多样性具有显著提高;实验组对酚酸类、胺类碳源的利用度远高于对照组;其中对α-D-乳糖、L-苯基丙氨酸、α-环式糊精、4-羟基苯甲酸、苯乙胺等5种碳源的利用能力显著提高。综合分析表明,菌剂强化后可使活性污泥微生物群落得到优化,使得生化系统对碳源利用的深度和广度均有较大提高。     

生化池中不同粒径细微沙的悬浮特性

进入生化池的沙粒受粒径影响,或沉积或悬浮在生化池,粒径≤73 μm的细微沙容易悬浮在污泥混合液中,导致活性污泥ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)(生物有机质所占的比例)下降. 以粒径≤73 μm的沙粒为对象,研究生化池中不同粒径细微沙对活性污泥ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)的影响,探讨细微沙的可悬浮性和悬浮态势,揭示细微沙对污泥活性的影响,以期为污水厂的运行管理提供理论基础. 通过显微观察发现,粒径>33 μm的细微沙不易被活性污泥卷捕,呈自由悬浮态势;粒径≤33 μm的细微沙容易被活性污泥絮体卷捕,呈卷捕附着态势. 细微沙粒径越小,悬浮比(悬浮在污泥混合液中的细微沙占生化池进水中细微沙总量的比例)越大,活性污泥ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)越低,悬浮比与细微沙粒径呈显著线性相关(y=0.996-0.010x),活性污泥ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)与悬浮比相关性显著〔y=2.84/(12.27x+3.06)〕. 研究显示,细微沙不影响污泥中微生物的活性,污水厂可结合活性污泥ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)调控ρ(MLSS),保证ρ(MLVSS)的稳定,有利于实现污水处理系统的稳定运行.      

好氧颗粒污泥胞外聚合物（EPS）的生化性研究

将人工培养的好氧颗粒污泥进行饥饿试验,研究EPS的可生化性.结果表明,好氧颗粒污泥EPS是由40%可生物降解EPS和60%不可生物降解EPS组成的,其中可生物降解EPS可作为颗粒污泥自身的能源,而不可生物降解EPS则不行,但其对颗粒污泥的立体结构有巨大作用.将从新鲜好氧颗粒污泥中提取的EPS投加到好氧颗粒污泥和活性污泥中,提取的EPS均可被两者作为碳源利用,且活性污泥对EPS的利用速率是好氧颗粒污泥的1.5倍;而从饥饿好氧颗粒中提取的EPS作为两者碳源时,均没有明显的利用效果,说明不可生物降解的EPS不能作为两者的能源.     

活性污泥生化工艺在羊绒、羊毛染色废水处理中的应用

本文介绍用活性污泥生化法处理羊绒、羊毛染色废水。实践证明，当废水COD值在800-1000mg/L时，采用活性污泥生化法处理此类废水（1000m^3/d），出水水质可稳定达到当地的排放标准。     

Fenton法对老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的削减

采用Fenton法进行削减老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的实验,研究了初始pH值、Fe2+投加量、H2O2投加量、反应时间等对难降解有机毒物削减效果的影响,采用呼吸耗氧速率法和发光细菌的相对发光度法评估了Fenton法对处理前、后老龄垃圾渗滤液可生化性的改善程度和生物毒性削减情况。结果表明:当初始pH值为3.0,Fe2+投加量为17.6 mmol/L,H2 O2投加量为88.2 mmol/L(n(H2 O2)/n(Fe2+)=5),反应时间为2 h时,Fenton法对难降解有机物去除率达到84.7%,以COD表征的有机物去除率达到60.3%。经Fenton法处理后水样呼吸耗氧速率较原水提高了3.35倍,可生化性显著提高;发光细菌相对发光度从原水的1.9%提高到57.2%,处理后渗滤液的生物毒性得到较大幅度削减。     

两种分子量分级下DOM的组分特征及其生物毒性

分别采用超滤离心管和超滤杯两种方式制备不同分子量的溶解性有机物（DOM）,探究不同的分子量分级方式对获得的DOM组成成分特征及其生物毒性效应的影响,同时判明各组分联合作用方式.DOM分别来源于城市污水厂出水（EfOM）及商品天然腐植酸（SWR-NOM）.结果表明,两种分级方式获得的不同分子量DOM含有相同的荧光峰,腐殖酸类物质是EfOM与SWR-NOM含有的主要荧光类有机质（FDOM）,占FDOM的56%~91%.同种DOM不同分子量组分中FDOM组成相对含量一致.采用超滤离心管分级得到的DOM在不同分子量区间内SUVA₂₅₄和E2/E3的差异较大,而采用超滤杯分级时差异变化较小.对于发光细菌急性毒性,在同一分子量区间内,采用超滤杯分级获得的DOM组分检测到的发光细菌毒性值大于采用超滤离心管分级检测到的结果,但采用超滤杯分级时<1kDa组分的急性毒性效应值低于检测限.利用浓度加和模型（CA）对DOM中各组分的联合作用方式进行判断,发现DOM混合物的联合毒性符合CA模型,预测联合毒性效应占检测到的实际水样毒性的67%~104%.     

厌氧污泥降解萘动力学与生物多样性研究

为对工业废水中的萘进行高效的生物处理,采集某石油工业废水处理装置的厌氧活性污泥,以萘和萘与乳酸钠为电子供体进行驯化培养.当一个驯化周期中萘去除率达到90%以上时,研究间歇反应条件下分别以萘和萘与乳酸钠为电子供体时的降解动力学,并提取去除率高的污泥中微生物总DNA,构建16S rDNA基因片段克隆文库分析细菌群落结构.结果表明,以单一萘为电子供体时萘的降解率远远小于萘与乳酸钠共代谢时的降解率;两种驯化模式下萘浓度与时间符合一级反应动力学,动力学常数K分别为3.5×10-3h-1和16×10-3h-1.萘与乳酸钠共代谢污泥中细菌类群主要为Deltaproteobacteria、Thermotogae、Bacteroidetes、Chloroflexi和Unclassified bacteria,其中Deltaproteobacteria类细菌占主导地位.在成熟的厌氧活性污泥中Desulfobulbus sp.所占比例为24.2%;Kosmotoga占21.0%.此外,反应器中还存在Smithella、Syntrophobacter、Levilinea等细菌.对厌氧活性污泥中细菌多样性的研究有利于优化反应条件,从而提高污泥中萘的去除率.     

混合呼吸仪评估pH 值和重金属对污泥活性的抑制

以自制混合呼吸测量仪进行活性污泥好氧呼吸测量,评估了pH 值和Cu²⁺、Zn²⁺、Cr⁶⁺对活性污泥的急性抑制作用.结果表明,pH 值从7.73 降至3.73 时,污泥活性受到轻微抑制,说明活性污泥对酸性环境有较强的耐受性.Cu²⁺、Zn²⁺和Cr⁶⁺对活性污泥有不同的抑制特性;多次测量得到的抑制率-浓度关系拟合结果较一致,相关性指标R2 多在0.98 以上. Cu²⁺、Cr⁶⁺和Zn²⁺的半抑制浓度(IC50)分别为3.24,54.40,957.70 mg/L.变动系数(CV)分别为5.56%,9.71%,44.78% [Zn²⁺的20%抑制浓度(IC₂₀)的CV 为18.59%].     

臭氧作用改善膜-生物反应器混合液膜过滤性

提出了利用臭氧作为调控膜-生物反应器中活性污泥混合液的方法,采用小膜过滤装置测定臭氧作用后混合液的膜过滤性变化,并通过测定混合液MLSS、胞外多聚物(EPS)含量、絮体粒径、上清液胶体有机物浓度、黏度的变化,探讨了混合液膜过滤性变化的原因.结果表明,当臭氧投加量低于8.5mg/L条件下,混合液的膜过滤性得到改善.臭氧对混合液的主要作用是氧化污泥絮体表面的部分EPS,使污泥絮体表面性质发生改变,引起絮体再絮凝,絮体粒径增大,上清液胶体有机物浓度和黏度减少,从而改善混合液的膜过滤性质.     

石化废水处理过程中活性污泥毒性变化

考察了某石化园区废水从进入污水处理厂到到达好氧生物处理单元之前,各级工艺处理后废水对活性污泥的毒性的变化情况,通过活性污泥耗氧速率抑制效应、脱氢酶活性抑制效应和发光细菌急性毒性3种指标表征石化废水的活性污泥毒性,测定了沿程各节点废水的三维荧光光谱,并解析了石化废水对活性污泥的毒性与其荧光光谱特征之间的相关性.结果表明,石化废水对好氧生物处理工艺中硝化细菌耗氧速率的抑制率达50%~60%,经过好氧生物处理单元之前的各级处理后,抑制作用仍然在30%左右.在沿程各处理工艺中,水解酸化与A段缺氧处理对毒性削减作用相对明显.比较3种毒性表征方法的结果,耗氧速率法较适合评价石化废水对活性污泥的毒性.各水样的荧光峰集中在λ_(ex)/λ_(em)=200~300/250~400nm区域,其中峰C(λ_(ex)/λ_(em)=225/340)、E(λ_(ex)/λ_(em)=275/325)、F(λ_(ex)/λ_(em)=275/335)与毒性相关性较强,因此,检测发射波长在325~340nm内荧光物质有助于快速表征石化废水活性污泥毒性.     

蒽醌类物质经多相类芬顿预处理前后对活性污泥特性的影响

以活性艳蓝与大黄酸为蒽醌类目标污染物,分析了其经多相类芬顿预处理前后的可生化性及对活性污泥胞外聚合物、胞内物质、脱氢酶活性、脲酶活性、微生物群落的影响.Zahn-Wellens试验表明,活性艳蓝与大黄酸不能被活性污泥有效降解,而经过多相类芬顿预处理后,其呼吸曲线均在内源呼吸线以上,去除率分别达到了84.44%和86.72%.加入蒽醌类污染物后,活性污泥胞外聚合物的三维荧光光谱中,酪氨酸蛋白的吸收峰强度降低,胞内物质的红外光谱中氨基峰变宽;而经多相类芬顿预处理后,对活性污泥特性的影响不明显.加入活性艳蓝与大黄酸后,活性污泥脲酶相对活性仍保持在80%以上,但脱氢酶活性出现了降低,特别是加入大黄酸后,相对活性仅为67.5%左右.同时活性污泥的微生物群落发生了变化,Gram Positive分别由原来的40.15%增大到了47.72%和45.78%,而Gram Negative分别由原来的39.57%减少到37%和37.15%.但加入预处理后的蒽醌类污染物,未对活性污泥的微生物群落造成明显影响.     

活性焦吸附预处理精制棉生产废水

采用活性焦吸附处理精制棉生产废水,采用GC/MS和发光细菌法评价处理前后废水的水质变化。结果表明:当活性焦用量为100 g/L时,30℃下吸附180 min,COD去除率可达78.82%;废水在AC表面的吸附为吸热反应;经吸附处理后水样的急性毒性减弱85.20%。由于活性焦的生产成本低廉,活性焦吸附可用作生物法处理精制棉生产废水的预处理技术。     

活性污泥对四环素的吸附性能研究

通过批量平衡法研究了四环素在活性污泥上的吸附行为.结果表明,污泥混合液浓度和四环素初始浓度对吸附平衡时间、污泥吸附量和污泥吸附率均有较大影响.伪二级反应动力学模型较伪一级反应动力学模型更符合本吸附实验.在10、25℃条件下,四环素在活性污泥上的吸附行为较符合Langmuir模型,最大吸附量分别是31.14、70.95 mg.g-1;在40℃下,符合Henry模型.应用D-R模型判定吸附类型,10℃(平均吸附能为9.13 kJ.mol-1)下,化学吸附占主导;40℃(平均吸附能为7.07 kJ.mol-1)下,物理吸附占主导.温度升高,污泥对四环素的吸附能力增大.离子交换是四环素在活性污泥上吸附的一种机制.四环素的初始浓度为5、10、20 mg.L-1,钠离子浓度由0 mol.L-1增加到0.1 mol.L-1时,吸附量分别下降15.32%、15.00%、20.12%.当pH在5～10之间时,pH为6的条件下污泥对四环素的吸附量最大.     

膜生物反应器与传统活性污泥法污泥混合液过滤特性的比较

针对污泥混合液的过滤性能,在运行条件相同的情况下对膜生物反应器(MBR)与传统活性污泥法(CAS)进行比较.实验结果表明:MBR工艺污泥混合液的过滤阻力是CAS工艺过滤阻力的2～3倍;2种工艺悬浮液过滤阻力占总阻力的90%左右.过滤阻力分布实验表明,沉积层阻力占CAS工艺总阻力的87.30%,占MBR工艺总阻力的94.18%.     

γ-辐照对敌草隆的降解过程及毒性变化分析

采用γ-辐照技术降解水中敌草隆,考察了辐照降解敌草隆的过程以及通过Ames实验和发光细菌实验考察了敌草隆溶液降解前后的毒性变化.结果表明,·OH自由基、·H自由基和e-aq自由基对辐照降解水中敌草隆贡献大小依次为:·OH>e-aq>·H;·OH自由基、e-aq自由基和·H自由基在辐照降解敌草隆过程中量子效率的比例为:3∶1∶2.e-aq自由基、·H自由基和敌草隆及降解产物主要发生脱氯反应和加成反应.随辐照时间的增加,致突变性先增加然后减少;在考察的辐照时间里,敌草隆水溶液辐照前后没有表现出移码型致突变性;但是在辐照时间为22.2 min时,表现出碱基置换型致突变性.随着辐照时间的延长,敌草隆溶液对发光细菌的急性生物毒性先减小然后增加,敌草隆降解后生成了急性毒性更强的物质.     

氟化工废水处理系统中活性污泥的耐毒性及微生物群落结构特征分析

氟化工废水具有毒性强、有机负荷高、可生化性差及水质成分复杂等特征,采用功能微生物技术降解氟化工混合废水是当前水处理研究的热点问题.本研究以某氟化工企业污水处理厂一期工程活性污泥S1、二期工程活性污泥S2及城市污水处理厂活性污泥S3为对象,研究3种污泥对氟化工混合废水的耐毒性和微生物群落结构特征.通过Strathtox活性污泥呼吸仪测得污泥S1、S2、S3在葡萄糖模拟废水中的最佳呼吸速率分别为(174.00±1.14)、(189.20±1.11)、(134.50±2.30)mg·L~(-1)·h~(-1),表明3种污泥具有初始活性;在氟化工原始废水中平均呼吸速率分别仅为(5.60±0.70)、(8.87±0.97)、(5.83±0.25)mg·L~(-1)·h~(-1),说明氟化工原始废水存在抑制微生物正常代谢的有毒有害物质.通过固相萃取获得的氟化工有机混合废水实验表明,3种污泥最佳呼吸速率分别为(53.02±0.79)、(68.60±0.96)、(38.10±1.06)mg·L~(-1)·h~(-1),与原始废水中的呼吸状况相比,3类污泥的呼吸作用有显著增强,表明3种活性污泥对氟化工有机混合废水有较强的适应性.应用PCR-DGGE技术对3种活性污泥的微生物多样性研究表明,3种活性污泥微生物多样性较为明显,其中,污泥S1的香浓布朗指数达到1.69.通过进一步的切胶克隆测序,成功鉴定出Kineococcus gynurae等6种能够适应氟化工有机混合废水的优势菌种.验证实验证实,污泥S2对初始总有机碳浓度为250 mg·L~(-1)的氟化工有机废水降解率达到70%,表明氟化工原始废水经过脱盐和消除重金属处理后,其可生化性显著增强.上述研究结果为氟化工混合废水高效处理工艺的开发提供了重要理论依据.     

制药园区难降解尾水强化预处理试验研究

针对可生化性极差的制药园区难降解尾水,分别采用单独活性污泥吸附、单独O3氧化及活性污泥吸附+O3联合氧化3种方法进行预处理,并对试验参数进行了优化。结果表明,单独活性污泥吸附法对有机物具有一定去除能力,但不能有效提高废水的可生化性;单独O3氧化法和活性污泥吸附+O3氧化法对有机物去除效果明显,废水可生化性得到显著提高。采用联合法进行预处理,其CODCr去除率可达37.90%,废水的BOD5CODCr从0.020提高到0.141,且其处理成本更为经济。     

受污染地表水的生物毒性效应分析

针对以非常规水源补水的受污染地表水的生态安全问题,文章以北京地区受污染河水为试验用水,利用多组生物效应试验(发光菌、大型蚤和仔鱼)进行急性生物毒性检测,并与污水厂二级出水和再生水厂出水水质进行比较.结果表明:受污染地表水在浓缩倍数达50倍时,发光细菌相对抑制率达到50％以上,大型蚤和仔鱼的急性毒性试验死亡率均达到100...     

在线超声对膜-生物反应器活性污泥混合液性质的影响

采用在线超声控制膜-生物反应器的膜污染,通过测定活性污泥混合液絮体粒径、胞外多聚物含量、上清液有机物浓度、污泥浓度和黏度的变化,探讨了超声波对膜-生物反应器中活性污泥混合液性质的影响.结果表明:在线超声使污泥絮体破碎,其平均粒径与未施加超声波的系统相比降低约20μm左右;污泥胞外聚合物含量降低(28±5)mg·g-1左右,致使混合液上清液TOC增加;但同时超声波的施加可以降低污泥浓度和混合液黏度,使混合液膜过滤性得到改善,有助于膜污染的控制.