胞外多聚物在好氧颗粒污泥形成中的作用机制

在SBR反应器活性污泥好氧颗粒化过程中，分析不同时期污泥EPS主要成分的变化、污泥表面特性的变化及二者相关关系．不同时期污泥样品胞外蛋白的SDS—PAGE表明，蛋白分子量条带主要分布在（31．0—97．4）×10^3，与种泥相比，颗粒污泥在形成过程中增加了一些新蛋白条带，且条带颜色逐渐变深，定性表明蛋白种类及含量的增加．定量测定也表明，胞外蛋白分泌量随颗粒污泥的形成逐渐从49．4mg·g^-1增至148．3mg·g^-1，多糖则无明显变化，蛋白／多糖值也从2．3逐渐增至4．9．颗粒污泥表面疏水性比种泥约增加1倍，疏水性的变化与蛋白，多糖值正相关，相关系数为0．969．测得种泥与颗粒污泥表面Zeta电位平均值分别为-28．5mV和-13．2mV，颗粒污泥表面的电负性明显降低．由蛋白质自身特性，可推测其通过增加污泥表面相对疏水性和降低污泥表面电负性而促进好氧颗粒污泥形成的作用机制．

厌氧污泥胞外多聚物的提取、测定法选择

选用６种方法，对４种不同性状的厌氧污泥的胞外多聚物（ＥＣＰ）进行提取试验。此外，采用２种方法测定提取液中多糖浓度，还测定核酸浓度以检查细胞的破坏程度。通过对比，认为硫酸法提取的ＥＣＰ较完全，对细胞的破坏作用小，而苯酚－硫酸法较适于测定提取液中的多糖含量。文中还对厌氧污泥ＥＣＰ的含量、成分作了分析和探讨。

三维荧光光谱结合化学分析评价胞外多聚物的提取方法

采用高速离心法、EDTA法、阳离子交换树脂法(CER)、甲醛法和甲醛+NaOH法提取普通活性污泥和好氧颗粒污泥的胞外多聚物(EPS),结合三维荧光光谱对五种方法进行评价,并对EPS中的成分进行分析.结果表明,5个EPS的三维荧光光谱峰值中,2个是类蛋白峰,2个是类富里酸峰,1个是类腐殖酸峰.匀浆对好氧颗粒污泥EPS的提取必不可少.甲醛严重干扰核酸的化学测定.透析前后的EPS提取液均应作为分析对象.单纯高速离心法无法有效提取EPS.CER法不容易造成细胞破壁,是一种比较有效的方法.虽然甲醛+NaOH法对EPS的提取量最大,但对细胞的破壁程度也最大.EDTA会导致溶胞,并严重污染EPS.甲醛+NaOH法和EDTA法都会严重干扰胞外蛋白的三维荧光光谱分析.

胞外多聚物在好氧颗粒化中的作用机理

在上流式反应器中培养好氧颗粒污泥,研究胞外多聚物在好氧颗粒污泥中的作用.结果表明,胞外多聚物有机组成中蛋白质与总糖的比值在颗粒污泥形成过程中增加了近2.5倍,它是影响颗粒污泥形成的重要因素.蛋白质与总糖比值增加,则污泥表面负电荷降低、疏水性增加,有利于好氧颗粒污泥的形成和稳定.

好氧颗粒污泥胞外多聚物的提取及成分分析

EPS是微生物聚集体的重要组成部分，提取和分析好氧颗粒污泥的EPS利于深入研究这一新兴微生物聚集体。采用加热、超声、高速离心和加碱等5种方法提取好氧颗粒污泥的EPS，并分析其主要成分。结果表明，匀浆预处理是提取颗粒污泥EPS首要步骤，超声和加热分别适合EPS定性与定量分析，在35w、超声4rain的条件下，活性污泥与好氧颗粒污泥EPS提取液中TOC产量分别为105．3mg／gVSS和96．5mg／gVSS；加热法（80℃，60min）提取的EPS产量略高于超声法，对于活性污泥和好氧颗粒污泥，TOC含量分别为142．6mg／gVSS和153．2mg／gVSS；蛋白质是活性污泥和好氧颗粒污泥EPS中比例最大的成分，且蛋白与多糖在好氧颗粒污泥与其在絮状活性污泥中的比值范围分别为3．22～5．80和1．68～2．63。

好氧颗粒污泥的快速培养以及胞外多聚物对颗粒化的影响研究

采用普通活性污泥、部分好氧颗粒污泥和部分厌氧颗粒污泥分别作为接种污泥培养好氧颗粒污泥。在操作条件相同的情况下比较三者颗粒化的过程与完成时间。同时,研究胞外多聚物(EPS)对好氧污泥颗粒化的影响。结果显示,预先投加部分好氧颗粒污泥可以大大缩短好氧颗粒污泥的形成时间,胞外多聚物与污泥的颗粒化有密切联系。

废水生物处理系统中胞外多聚物的研究进展

胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)是一类具有特殊形态和结构的高分子化合物。EPS普遍存在于生物聚集体内,是生物聚集体形成与稳定的关键性物质,对废水生物处理系统的稳定运行具有重要作用。文章归纳总结了EPS的组分、结构特性、可生物降解性及其吸附特性等方面的研究成果;重点从EPS的主要组成物质胞外蛋白(extracellular protein,PN)和胞外多糖(extracellular polysaccharide,PS)以及结构特性中紧密附着型EPS(tightly bound EPS,TB-EPS)和松散附着型EPS(loosely bound EPS,LB-EPS)的研究出发,论述了EPS对生物聚集体的影响,适当升高PN和PS的含量有助于污泥絮凝,然而过多的PS含量将可能对污泥的沉降与脱水性能起负面影响。文章还分析了其影响机理,PN和PS能够有效促进污泥絮凝可能是由于PN表面电负性和高疏水性的影响以及PS的生物凝胶特性和吸附架桥作用。

生物除磷污泥胞外多聚物含磷形态的核磁共振分析

利用31P-NMR研究了生物除磷污泥胞外多聚物(EPS)的含磷形态,并对检测方法中的影响因素进行了分析。研究发现,测定的三种污泥EPS中磷的形态有五种,磷酸盐、磷单脂、DNA磷、聚磷末端、焦磷酸盐和聚磷。具有除磷能力的A/A/O和A/A/O-MBR污泥其EPS中主要含的是聚磷,证明了EPS中含磷不仅是依靠吸附磷酸盐或生物聚磷过程磷酸盐的滞留,而且EPS本身可能也参与了生物聚磷过程。同时实验证明,EPS提取过程会对EPS含磷形态产生影响,但提取时间在1h内时影响较小;EPS在储存前需要进行中和,从而避免储存过程不同磷形态之间的转化。EPS含磷形态的31P-NMR测定过程中,EPS样品的pH值对峰的分离和各峰化学位移的稳定性有较大影响,需要控制样品pH>13.0以确保测定过程的准确性。

三种海洋硅藻胞外多聚物形态、微细结构及组成的初步研究

利用光镜和扫描电镜对厦门近海三种常见附着硅藻———爪哇曲壳藻亚缢变种(Achnanthesjavanicavar.subconstricta)、咖啡形双眉藻 (Amphoracoffeaeformis)和多枝舟形藻 (Nav icularamosissima)胞外多聚物 (Extracellularpolymericsubstances,EPSs)的形态和微细结构进行了研究 ,并初步分析了其化学组成。结果表明 ,A .javanicavar.subconstricta的胞外多聚物为透明的长柄 ,分为领、柄及垫状物三部分 ,电镜显示其微细结构为由许多纤维组成的双层实心管 ;Amphoracoffeaeformis分泌的EPS为由串连的小节组成的实心管状结构 ,许多管交织成厚的胶质块 ;Navicularamosissima的EPSs则为透明的薄膜并形成胶质膜。三种硅藻胞外多聚物的水溶性和水不溶性的主要成分均为多糖类 ,达总量的 70 %以上 ,蛋白质含量次之 ,不含脂类物质 ,但不同藻类EPS的组成差异较大。此外 。

盐度和pH对底栖硅藻胞外多聚物的影响

研究了盐度和pH值对底栖硅藻新月筒柱藻(Cylindrotheca closterium(Ehr.)Reimann etLewin)增殖、蛋白质含量和胞外多聚物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)的影响.结果表明新月筒柱藻最适生长的盐度和pH值分别是15和8,属半咸水性生活.高盐度(>15)和低pH值(<pH8)的胁迫促进了胞外多聚物(EPS)的积累,说明EPS的存在可能有利于缓解外界的不利条件.胶体EPS和附着EPS对盐度和pH值的响应不同,反应了两种EPS功能上的差异.盐度和pH值对新月筒柱藻胞内碳水化合物的影响不显著.

氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物在生物浸出中的作用

氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans,T.f)是一种重要的浸矿微生物。它与矿物的界面作用机理是复杂的,涉及物理化学的和生物化学的参数。本文运用电镜细胞化学方法对氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillusferrooxidans)的胞外多聚物(EPS)的脂类、多糖、蛋白质等生物大分子以及铁离子进行了研究,并探讨了EPS与吸附、生物膜形成的关系以及生物膜在浸矿过程中的作用。

活性污泥胞外多聚物提取方法的比较

活性污泥胞外多聚物(EPS)的定量与其提取方法密切相关。基于文献报道的提取方法,采用超声、加热、甲醛加碱等6种方法对活性污泥的EPS进行提取。测定了其中多糖、蛋白质及DNA含量,以评价提取效率及对细胞的破坏程度。结果表明,各种方法提取活性污泥EPS中的蛋白质均多于多糖,且对细胞破坏程度均较小。加热法,甲醛加碱法和超声提取法的提取效率较高,所得多糖和蛋白质含量之和分别为94.30,72.33和56.55mg/gVSS(挥发性悬浮物);通过对不同超声功率和时间的比较,表明在较低功率(25￣50W)超声,提取效率变化不大,最佳超声提取时间为4min。

低浓度Ce^(3+)对厌氧颗粒污泥比产甲烷活性和胞外多聚物的影响

在间歇培养条件下,研究了低浓度Ce3+对启动驯化、稳定培养和酸化等不同状态对厌氧颗粒污泥比产甲烷活性的影响.结果表明,低浓度Ce3+可促进厌氧颗粒污泥的比产甲烷活性;0.05mg.l-1Ce3+对稳定培养中的厌氧颗粒污泥比产甲烷活性促进作用最大,提高了14.29%,对酸化污泥促进作用较弱,低于5%,对启动驯化和再启动污泥有所抑制,抑制程度分别为7.67%和1.64%;驯化培养过程有利于污泥对稀土的适应.Ce3+的加入降低了启动驯化、稳定培养、严重酸化和再启动污泥的胞外多糖含量,有利于颗粒污泥的稳定性.Ce3+使驯化、稳定培养和再启动状态污泥的胞外核酸含量降低,而酸化污泥的胞外核酸含量升高,可用细胞膜通透性的改变解释.

铁细菌胞外多聚物对铁矿物的调控形成及其环境意义

环境介质溶液中铁的水解作用和稳定化作用主要受铁细菌及其代谢有机物质的影响。铁细菌普遍存在于自然环境中,可利用低价铁源为自身生长所需能量。铁细菌胞外有机物的主要组分如多糖和蛋白质等可与铁结合,并通过氧化或沉淀作用使铁稳定、沉积而形成铁矿物;此外铁细菌胞外多聚物可催化铁的氧化或促进铁的聚集。这些生物成因铁矿物因具有良好的表面吸附与氧化还原等化学活性,及有效固定环境中的重金属、放射性核素和催化降解有机污染物的良好环境属性,在环境生物矿物材料和环境治理研究领域被日益重视。故本文基于铁细菌及其胞外多聚物对铁矿物矿化形成的重要调控作用,介绍了环境中存在的铁细菌及其生物矿化特征,重点阐述了铁细菌胞外多聚物(组分、结构及特性)及其在铁矿物矿化过程中的作用,同时对铁细菌胞外多聚物及生物成因铁矿物的环境意义进行了概述。

胞外多聚物对活性污泥絮凝性能影响的研究进展

活性污泥的絮凝性能直接影响出水SS浓度,而胞外多聚物(EPS)是影响活性污泥絮凝性能的重要因素。从EPS的组分及其化学性质入手,结合现有的活性污泥絮凝机制评价了EPS在活性污泥絮凝性能中的重要作用,系统分析了EPS组分对污泥絮凝性能的影响,以及EPS产量和组分的影响因素,并就近年来的研究热点———松散层EPS、致密层EPS与活性污泥絮凝性能的关系进行了归纳,还对利用EPS提高活性污泥絮凝性能的技术应用进行了总结。最后,对该领域的研究方向进行了展望。

胞外多聚物及其对废水生物处理的影响

胞外多聚物(EPS)是包裹在活性污泥微生物外的聚合物,在废水生物处理中起重要的作用。主要介绍胞外多聚物的特性、提取方法、组分测定方法以及对废水生物处理的影响。

胞外多聚物在氧化亚铁硫杆菌吸附Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)中的作用

利用从粤北大宝山酸性矿山废水(AMD)分离的氧化亚铁硫杆菌(A.f菌),采用原子吸收分光光度技术和荧光分光光度技术,研究其胞外多聚物(EPS)对水中Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)的吸附率及二者间的相互作用方式.结果表明,A.f菌对Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)具有较强的耐受性;A.f菌的EPS对3种金属离子吸附率随时间的延长而升高,当EPS吸附Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)后,类蛋白复合物荧光强度增强且最大发射峰位蓝移;A.f菌对Mn^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)的耐受性与其胞外有机多聚物特别是类蛋白物质的生物吸附密切相关.A.f菌的EPS的生物吸附在水中重金属的去除中可发挥重要作用.

氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物的研究进展

介绍关于氧化亚铁硫朴菌胞外多聚物的组成、生成影响因素、其在氧化亚铁硫杆菌吸附到矿物表面的过程中所起作用等方面的研究进展.并对今后的研究做出一些建议。

活性污泥胞外多聚物的研究进展

本文从阐明研究胞外多聚物（Ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，ＥＣＰ） 的重要性入手，从它的性质、来源，在污水和污泥处理中各方面的影响作用，以及胞外多聚物的分离提取方法几方面，综述了活性污泥胞外多聚物的研究发展和现状。

挥发性有机酸对餐厨垃圾产沼气过程中胞外多聚物影响研究

餐厨垃圾的厌氧消化处置被认为是一种高效环保的技术,在减量化的同时还能产生沼气。然而由于餐厨垃圾自身较高的有机物含量,会造成反应体系挥发性有机酸的大量累积,严重抑制产甲烷活性。胞外多聚物作为微生物分泌到胞外的活性物质,其含量和组成会因挥发性有机酸积累导致的反应环境变化而变化明显。实验结果表明:随着物料负荷的升高,反应体系乙酸累积量增加,最高达到17.93 g/L。不同物料负荷下,胞外多聚物总量在反应进行过程中变化不明显,然而主要成分多糖和蛋白质的比例变化较大。反应后期蛋白质质量分数增加,其中S2组蛋白质质量分数最高达到0.038 mg/g,这可能是微生物响应高浓度乙酸环境,缓解挥发性有机酸毒害所引起的。3种类型的胞外多聚物组成随物料负荷的增加变化不同。溶解型和疏松型多糖/蛋白质比例随物料负荷变化明显,12 h时SMP和LB-EPS变化幅度达到70.2%和74.7%,而紧密型多糖/蛋白质比例较为稳定。