納米銀對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，隨著納米銀的廣泛應用，其對環(huán)境的生態(tài)效應也引起了人們的高度關注。含有納米銀的污水、雨水等進入污水處理廠后，納米銀與活性污泥的相互作用可能會影響污水處理廠的處理性能。因此本文以污水處理系統(tǒng)中的納米銀為對象，研究了不同濃度的納米銀對水處理工藝的抑制作用及對活性污泥微生物群落結構的影響，來預測納米銀對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期暴露（50d）時納米銀對系統(tǒng)生物處理效能的影響。當水處理系統(tǒng)短期暴露于納米銀時，其對水處理效能沒有明顯影響，表明納米銀對水處理系統(tǒng)的短期沖擊并不會引起系統(tǒng)性能的下降。當水處理系統(tǒng)長期暴露于納米銀時，結果表明當納米銀濃度小于0.1mg/L時，在運行期間幾乎沒有對活性污泥系統(tǒng)的水處理過程造成影響。而當納米銀的濃度大于1.0 mg/L時，納米銀的長期暴露對系統(tǒng)的影響隨運行時間的增長而逐漸體現(xiàn)出來。系統(tǒng)對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。當進水納米銀濃度為10mg/L時，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，幾乎檢測不到硝態(tài)氮。而通過測量胞外聚合物（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。通過測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。
　　在納米銀的長期暴露實驗結束后，通過對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，細菌增殖受到抑制，細胞形態(tài)畸形，膜完整性遭到破環(huán)，逐漸有細胞死亡。通過高通量測序分析了納米銀的長期暴露對微生物群落結構的影響。實驗結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