强化生物除磷系统的微生物学及生化特性研究进展

综述了强化生物除磷(Enhanced biological phosphorus removal,EBPR)系统的微生物学和生化特性两方面的最新研究进展.在微生物学方面,归纳了EBPR系统中的主要微生物——聚磷菌、聚糖菌、反硝化聚磷菌的分类及相互之间的竞争和联系.具有聚磷功能的微生物种类繁多,目前普遍认为Accumulibacter是一种典型的聚磷菌,在各种规模的EBPR系统中均不同程度的存在.关于聚磷菌和聚糖菌的联系、反硝化聚磷菌的分类问题存在争论.在生化特性方面,归纳了聚磷菌体内三大聚合物——糖原、聚β-羟基烷酸脂和聚合磷酸盐与聚磷菌代谢功能的关系.聚磷菌厌氧阶段的还原力由糖酵解和有机底物TCA循环共同提供,其比例受种群结构和实验条件影响.糖原根据不同菌株厌氧阶段的降解途径有所不同,但是对细胞都起到调节氧化平衡的作用.聚β-羟基烷酸脂的组成由有机底物决定,丙酸为底物时4种单体均可检测出来.聚磷菌厌氧释磷的能量来自聚磷分解和糖原分解,耗能受环境条件影响.图5表3参37     

不同钾水平对延胡索幼苗的生理特征和铬吸收影响

为了探讨外源钾(K+)对重金属铬(Cr~(6+))胁迫下延胡索(Corydalis yanhusuo)幼苗的缓解作用,以延胡索块茎为实验材料,采用土培方法,从生理学角度研究不同添加水平外源K+(0~2.78g·kg~(-1))对不同水平Cr~(6+)(0~240mg·kg~(-1))胁迫下延胡索幼苗株高、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性以及延胡索幼苗地上和地下部分对重金属Cr~(6+)积累的影响。结果表明,(1)在0~60mg·kg~(-1)范围内,Cr~(6+)促进延胡索生长,Cr~(6+)处理水平为60mg·kg~(-1)时株高最大,比对照组(未加Cr~(6+))升高了48.65%;而高处理水平Cr~(6+)(60mg·kg~(-1))抑制延胡索生长。添加不同水平外源钾时,延胡索幼苗株高均比对照组(K0)显著增高,在添加0.67g·kg-1(K2)的外源钾时延胡索株高的增幅达到最大,为26.71%~138.21%。(2)随着Cr~(6+)处理水平的增加,延胡索幼苗中可溶性糖含量和CAT活性先增加后下降,MDA含量和POD活性不断增加,SOD活性不断减少。添加不同水平外源钾,与对照组(K0)相比,延胡索幼苗中可溶性糖含量和SOD、POD和CAT活性显著增加,MDA含量显著减少,特别是添加0.67g·kg~(-1)外源钾(K2)时这种显著性最为明显,分别为对照组(K0)的55.24%~180.77%、13.08%~47.39%、8.22%~115.49%、12.73%~89.00%和13.33%~50.44%。(3)延胡索幼苗体内Cr~(6+)积累随Cr~(6+)处理水平增加而增加,且地下部分Cr~(6+)累积大于地上部分,添加外源钾能抑制延胡索对Cr~(6+)的累积,当钾添加量为0.67g·kg~(-1)(K2)时,与对照组(K0)相比,延胡索体内Cr~(6+)的积累量降低了25.26%~50.71%。此外,外源钾对Cr~(6+)从延胡索地下部分向地上部分转移有一定的促进作用。     

不同电子受体对聚磷菌吸磷性能的影响研究

采用人工配水,在厌氧/好氧交替运行的序批式活性污泥反应器(SBR)中,富集了全菌数量80%以上的聚磷菌(Candi-datus Accumulibacter Phosphates)。以此为基础,研究了O2及不同浓度NO3--N、NO2--N对聚磷菌吸磷的影响。结果表明,在一定的条件下,聚磷菌可以NO3--N和NO2--N为电子受体进行缺氧吸磷;NO3--N浓度对聚磷菌的吸磷速率影响很小;聚磷菌可以低质量浓度NO2--N(≤40mg/L)为电子受体,但不能以高质量浓度NO2--N(≥80mg/L)为电子受体,而且高浓度NO2--N对聚磷菌吸磷产生抑制甚至对细菌本身存在毒害;NO2--N为电子受体时,其抑制浓度和污泥本身以及外界条件都存在很大的关系,各个研究结论不尽相同,其影响过程有待进一步的探讨。