污泥电子传递体系(ETS)活性测定中萃取剂的选择

比较了丙酮、乙醇、正丁醇、磷酸三丁酯、乙酸乙酯、甲苯和三氯甲烷等7种萃取剂检测活性污泥电子传递体系(ETS)活性的特性.结果表明,这7种萃取剂制作标准曲线的性能相近;在实际污泥样品检测中,37℃下丙酮的萃取时间仅需10min,待测样品量相同时,其萃取速度约是其它萃取剂的4～22倍,37℃下丙酮萃取污泥样品中三苯基甲脂(TF)的能力大于其它萃取剂在37℃或90℃下的萃取能力,同时以丙酮作萃取剂测定的污泥电子传递体系活性也最大,说明丙酮是污泥电子传递体系活性测定中萃取剂的最佳选择.

白洋淀湿地芦苇根际土壤微生物电子传递体系(ETS)活性的研究

微生物电子传递体系(ETS)活性是反映微生物活性的一个重要指标。为了解湿地环境中微生物活性的特征,探讨湿地植物根际土壤微生物活性对湿地生态系统物质循环的影响,以白洋淀湿地典型植物芦苇为研究对象,分析了不同水位条件下芦苇根际土壤微生物ETS活性的季节变化规律。结果表明,根际土壤ETS活性季节变化明显,呈现先上升后下降的趋势。ETS活性在夏季较高,8月前后出现最大值,淹水区、水陆交错区和台地的最大值分别为0.08 mg O_2/(g·h)、0.084 mg O_2/(g·h)、0.13 mg O_2/(g·h),随后逐步下降;在冬季较低,淹水区、水陆交错区和台地的最小值分别为0.027mg O_2/(g·h)、0.037 mg O_2/(g·h)、0.045 mg O_2/(g·h),出现在12月前后,最大值约为最小值的3倍。相关性分析指出其活性变化与气温变化呈显著正相关(p<0.01)。不同水位条件下ETS活性从大到小依次为台地、水陆交错区、淹水区。其中,台地区和水陆交错区根际土壤ETS活性与淹水区相比均存在显著差异(p<0.01),其活性分别为淹水区的1.8倍和1.2倍。芦苇根际沉积物TN、NH+4及NO_3^-质量比呈现相似的季节变化趋势。最大值出现在6月1日,淹水区、水陆交错区、台地区TN质量比峰值的范围在2.8~3.4 mg/g,NH_4^+质量比峰值的范围在72.0~78.3μg/g,NO_3^-质量比峰值的范围在20.0~28.5μg/g;最小值出现在9—10月,淹水区、水陆交错区、台地区质量比最低值的范围在0.6~1.6 mg/g,NH+4质量比最低值的范围在8.1~15.0μg/g,NO_3^-质量比最低值的范围在5.1~9.7μg/g。其中,水陆交错区ETS活性与土壤中TN和NH+4质量比的相关性极其显著(p<0.01),淹水区ETS活性与土壤中NH_4^+质量比相关性极其显著(p<0.01),其他条件下ETS活性与土壤中氮素质量比均无显著相关性。由此可见,湿地植物根际土壤ETS活性不仅受到水位和气温变化的影响,还可能与土壤中TN和NH+4含量相关。因此,在评价湿地土壤质量变化时,除考虑土壤微生物量等敏感指标外,还应获得环境因素等其他信息,为正确快速评价土壤微生物群落和土壤质量变化提供参考。

重金属对厌氧污泥电子传递体系活性影响研究

以2-氯酚(2-CP)厌氧降解污泥电子传递体系(ETS)活性为考察对象,研究了3种典型重金属元素Cu2+、Cd2+、Ni2+对ETS活性的影响,并比较了驯化过程对提高厌氧微生物抗重金属毒性的作用.重金属离子对厌氧污泥呼吸活性的抑制作用发生很快,在0.25 h内就已表现出来,并随金属浓度的增加而加剧.驯化前,3种金属的作用均表现为抑制,抑制作用的强弱顺序为Ni2+>Cd2+>Cu2+,抑制强度与金属离子在水溶液中的含量成正相关关系.采用低浓度金属离子驯化的方法可以有效改善重金属毒性.驯化后,Cu2+毒性的降幅约为10%,Cd2+毒性的最大降幅超过40%,Ni2+对污泥ETS活性的作用则基本表现为促进,最佳促进浓度约为70 mg/L.Ni2+对ETS活性的特殊激活作用可能与其能形成正四面体结构的络合物有关.驯化作用对改善金属毒性的效果:Ni2+>Cd2+>Cu2+.

用TTC与INT-电子传递体系活性表征重金属对污泥活性的影响

研究了不同浓度的Cu2 + 、Zn2 + 、Cd2 + 、Hg2 + 、Ni2 + 、Pb2 + 和Ag+ 对污泥TTC和INT 电子传递体系活性产生的影响 ,比较了这 2个参数在表征污泥活性受重金属抑制时的灵敏性 .结果表明 ,各种重金属抑制污泥TTC 电子传递体系活性的IC50 小于抑制INT 电子传递体系活性的IC50 ,TTC 电子传递体系活性反映重金属毒性作用的灵敏性大于INT 电子传递体系活性 .实验的重金属离子呈现出不同的毒性作用 ,以TTC 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg2 + >Cd2 + >Cu2 + >Ag+ >Zn2 + >Ni2 + >Pb2 + ,以INT 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg2 + >Ag+ >Cu2 + >Cd2 + >Zn2 + >Ni2 + >Pb2 + .

SBR反应器中有机物去除与硝化反硝化过程INT-ETS活性变化

通过检测不同进水氨氮浓度和有机物浓度下的SBR工艺系统的INT-ETS活性,研究了SBR工艺去除有机物与硝化反硝化过程中污泥生物活性的变化规律.结果表明,INT-ETS活性可以有效地表征SBR工艺系统的生化反应进程;SBR工艺一个反应周期内,有机物降解、硝化和反硝化阶段生物活性依次降低;当进水COD为300 mg/L,氨氮为40 mg/L时,系统的INT-ETS活性从232.59 mg/(g.h)下降到190.65 mg/(g.h),最终降至113.88 mg/(g.h);伴随有机物的去除和硝化反硝化的进程,INT-ETS活性一般会出现特征点,预示着不同反应阶段的开始与结束;通过不同进水氨氮浓度(14.5 mg/L和42.0 mg/L)和有机物浓度(COD为293 mg/L和685 mg/L)的试验,发现运行条件的变化并未明显改变SBR系统的INT-ETS活性变化规律,但会影响INT-ETS活性曲线上标志不同反应阶段的特征点出现时间.

镉对微生物活性的影响研究

通过镉离子对驯化污泥的破坏性试验,研究了各浓度镉离子对活性污泥氨氮、COD去除率及TTC-ETS、INT-ETS、SOUR、AUR活性的影响。结果显示,浓度范围在0～40 mg/L的镉离子对处理系统COD去除率影响不大。镉离子对活性污泥比好氧速率(SOUR)、电子传递体系活性(ETS)以及氨摄取速率(AUR)的抑制浓度并不同步;低浓度的镉离子对TTC-ETS活性和SOUR均有一定的促进作用,而对AUR和INT-ETS活性则会产生一定的抑制作用。

铁盐对活性污泥微生物DHA与ETS活性的影响研究

通过活性污泥脱氢酶活性与电子传递体系活性的测定,对比分析铁盐对活性污泥系统微生物活性影响及其变化规律。研究结果表明:活性污泥TTC-DHA活性与INT-ETS活性之间具有较好的相关性,分批次向活性污泥处理系统投加Fe(OH)3并保持连续运行污水处理系统内的活性污泥含铁质量分数在5%条件下,其活性污泥微生物TTC-DHA与INT-ETS活性可分别达到25～30,275～360μg/(mg.h),其较对比系统提高50%左右,铁盐对活性污泥的微生物活性的影响较为显著。

腐殖酸对硫酸盐还原菌厌氧还原硫酸盐的抑制效果及其机理研究

在含大量SRB的污泥中投加HA,在厌氧条件下进行摇瓶反应,结果表明:HA对SRB产生H2S和硫化物有强烈的抑制效果,80~200 mg/L的HA在对产生H2S的抑制效果超过80%,对硫化物的产生抑制效果超过50%;HA能够促进SRB对电子供体的利用,投加200 mg/L HA的SRB对电子供体的总利用率为97.88%,相比未投加HA的SRB提高了20.62%;投加AQDS的摇瓶实验间接验证了投加HA扰乱了SRB还原SO42- 的电子传递体系,并成为SRB代谢的最终电子受体;HA对SRB代谢过程中的两种关键酶APS还原酶和SO32- 还原酶都有显著的抑制作用,其抑制效果分别为44.59%和42.53%。

苯酚对活性污泥活性及微型动物群落结构的影响

为了探究苯酚对污泥活性及微型动物群落结构的影响,以SBR工艺的活性污泥为研究对象,分析苯酚对污泥TTC-ETS活性、INT-ETS活性和微型动物群落结构及其动态变化的影响.结果表明,污泥TTC-ETS活性较之INT-ETS活性能够更有效表征有机毒害物质苯酚对污泥活性的影响,且随着进水苯酚浓度的增大,苯酚对污泥活性的抑制越明显:进水浓度在50mg·L^(-1)时,苯酚对污泥活性的抑制率为(20.75±10.43)%.进水苯酚浓度为100 mg·L^(-1)时,抑制率为(39.73±26.92)%,且波动较大.在300 mg·L^(-1)进水运行后期,苯酚对污泥活性的抑制率稳定在40%左右;苯酚对活性污泥微型动物群落结构的影响随浓度的增大而增大,且对不同微型动物类群影响不同:在低浓度苯酚进水条件下,只有单个微型动物类群(有壳变形虫)受到明显的抑制,而当浓度增大至100 mg·L^(-1)和300 mg·L^(-1)时,对多个微型动物类群(固着型纤毛虫、有壳变形虫、匍匐型纤毛虫、肉食性纤毛虫等)产生抑制,对少数类群(鞭毛虫、线虫等)产生促进作用;苯酚影响下的污泥活性与微型动物之间存在一定的关联性,针棘匣壳虫(Centropyxis aculeata)、多变斜板虫(Plagiocampa mutabilis)等可作为含酚废水处理过程中污泥活性低的指示生物,湖累枝虫(Epistylis lacustris)、软波豆虫(Bodo lens)、跳侧滴虫(Pleuromonas jaculans)等可作为污泥活性高的指示生物.

不同电子供体下三氯苯酚的还原脱氯机制研究

研究了葡萄糖、乳酸钠、丙酮酸钠、乙酸钠这4种电子供体条件下,2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-trichlorophenol,2,4,6-TCP)的降解效果及其还原脱氯途径.结果表明,与葡萄糖的作用相比,乳酸钠、丙酮酸钠、乙酸钠均可有效提高2,4,6-TCP的脱氯效果,其中乳酸钠能作为一类缓释氢物质持续供给2,4,6-TCP还原脱氯所需电子.外加电子供体可提高微生物体内基质代谢脱氢酶活性,反应240 h后,4种电子供体体系中脱氢酶活性增长依次为21.49%、25.78%、136.85%和139.3%.2,4,6-TCP还原脱氯的主要产物包括2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)、4-氯苯酚(4-chlorophenol,4-CP)和苯酚,其中乙酸钠作为电子供体时,4-CP为其主要降解产物,转化率达到22%以上.