納米銀對(duì)SBR系統(tǒng)水處理效能及微生物菌群的影響研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著納米銀的廣泛應(yīng)用，其對(duì)環(huán)境的生態(tài)效應(yīng)也引起了人們的高度關(guān)注。含有納米銀的污水、雨水等進(jìn)入污水處理廠后，納米銀與活性污泥的相互作用可能會(huì)影響污水處理廠的處理性能。因此本文以污水處理系統(tǒng)中的納米銀為對(duì)象，研究了不同濃度的納米銀對(duì)水處理工藝的抑制作用及對(duì)活性污泥微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，來(lái)預(yù)測(cè)納米銀對(duì)水處理廠造成危害的可能。
　　本文將模擬水處理系統(tǒng)暴露在不同濃度的納米銀中（0mg/L、0.1mg/L、1.0mg/L和10mg/

2、L），分別考察了短期暴露和長(zhǎng)期暴露（50d）時(shí)納米銀對(duì)系統(tǒng)生物處理效能的影響。當(dāng)水處理系統(tǒng)短期暴露于納米銀時(shí)，其對(duì)水處理效能沒(méi)有明顯影響，表明納米銀對(duì)水處理系統(tǒng)的短期沖擊并不會(huì)引起系統(tǒng)性能的下降。當(dāng)水處理系統(tǒng)長(zhǎng)期暴露于納米銀時(shí)，結(jié)果表明當(dāng)納米銀濃度小于0.1mg/L時(shí)，在運(yùn)行期間幾乎沒(méi)有對(duì)活性污泥系統(tǒng)的水處理過(guò)程造成影響。而當(dāng)納米銀的濃度大于1.0 mg/L時(shí)，納米銀的長(zhǎng)期暴露對(duì)系統(tǒng)的影響隨運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸體現(xiàn)出來(lái)。系統(tǒng)對(duì)COD、氨

3、氮、溶解性正磷酸鹽（SOP）的去除效果均受到抑制，出水亞硝態(tài)氮含量升高，硝態(tài)氮含量降低，且納米銀濃度越高，抑制越明顯。當(dāng)進(jìn)水納米銀濃度為10mg/L時(shí)，COD、氨氮、SOP的去除率分別降到了70％、44%和55%，出水亞硝態(tài)氮增加到2.2±0.3 mg/L，幾乎檢測(cè)不到硝態(tài)氮。而通過(guò)測(cè)量胞外聚合物（EPS）的變化、MLVSS/MLSS和污泥比耗氧速率（SOUR），發(fā)現(xiàn)活性污泥的生物量和生物活性均受到了抑制。通過(guò)測(cè)量泥相和水相的銀含量，發(fā)

4、現(xiàn)大部分納米銀累積在活性污泥中。
　　在納米銀的長(zhǎng)期暴露實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)對(duì)污泥表面和微生物形態(tài)的觀察，發(fā)現(xiàn)隨著納米銀濃度的增加，污泥表面越粗糙，微生物群落變少，細(xì)菌增殖受到抑制，細(xì)胞形態(tài)畸形，膜完整性遭到破環(huán)，逐漸有細(xì)胞死亡。通過(guò)高通量測(cè)序分析了納米銀的長(zhǎng)期暴露對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明隨著納米銀濃度的增加，生物群落越趨于多樣性，以期抵抗納米銀的沖擊。微生物群落差異性結(jié)果表明，未投加納米銀系統(tǒng)與投加納米銀系統(tǒng)的群落存在差