多壁碳纳米管和十二烷基苯磺酸钠对SBR运行性能及微生物种群结构的影响

随着多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)的广泛应用,其进入污水处理系统后可能对活性污泥系统产生影响。表面活性剂是污水中的常见污染物,MWCNTs对表面活性剂的吸附可能会改变MWCNTs对活性污泥系统的影响。为探明MWCNTs和表面活性剂对活性污泥系统的影响及机制,以十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecylbenzene sulfonate, SDBS)为表面活性剂代表,研究MWCNTs和SDBS单独和共同存在条件下对序批式活性污泥反应器(sequencing batch reactor, SBR)运行性能及微生物种群结构的影响。结果表明:SBR连续运行22 d期间,SDBS和MWCNTs对系统COD去除率有不同程度的增强,MWCNTs对总氮去除率影响不大,而SDBS对总氮去除有轻微抑制。高通量测序结果表明:MWCNTs和SDBS均降低了微生物物种数量,并对微生物种群结构造成显著影响,门水平上,Chloroflexi(绿弯菌门)和Nitrospirae(硝化螺旋菌门)相对丰度下降,而Bacteroidetes(拟杆菌门)相对丰度增加,属水平上,Dechloromonas(脱氯单胞菌属)相对丰度从31%下降至20%左右,MWCNTs单独存在使得Zoogloea(动胶菌属)相对丰度从18%增加到30%,而SDBS存在使得Thauera(陶厄氏菌属)相对丰度从10%增加到20%以上。两者共存条件下,SDBS对微生物种群结构影响占主导地位。