植物-SBR系統(tǒng)污染物去除特性及鐵載體誘導表達研究.pdf

1、作為植物-活性污泥復合系統(tǒng)的主要功能單元，活性污泥、根際污泥及水生植物對復合系統(tǒng)處理污染物質(zhì)具有重要作用。目前，對各功能單元在復合系統(tǒng)中的去污權(quán)重仍存爭議。本研究利用碳、氮穩(wěn)定同位素示蹤技術(shù)，精確分析植物-活性污泥復合系統(tǒng)中各功能單元對有機物和氨氮的吸收與去除權(quán)重，以及植物各部分的吸收去除活性。此外，還對復合系統(tǒng)在限鐵環(huán)境下鐵載體分泌特性進行了考察。
　　復合系統(tǒng)中植物（美人蕉和風車草）對進水有機物沒有直接吸收去除作用。在兩種植物

2、構(gòu)建的復合系統(tǒng)中，活性污泥與根際污泥對有機物的去除比相差不大。在美人蕉-活性污泥復合系統(tǒng)中，活性污泥與根際污泥對有機物的去除分別為75.00％和25.00%，而在風車草-活性污泥復合系統(tǒng)中，分別為76.90%和23.10%?；钚晕勰嗯c根基污泥對有機物同化活性分別約為8.100mgC/(gTOC·d)和7.600mgC/(gTOC·d)。
　　對氨氮的去除中，水生植物本身發(fā)揮了一定作用。美人蕉對進水氨氮的吸收去除權(quán)重為4.80%，高

3、于風車草的3.23%。在美人蕉-活性污泥復合系統(tǒng)中，活性污泥與根際污泥對氨氮的去除權(quán)重分別為77.60%和17.60%，而在風車草-活性污泥復合系統(tǒng)中，分別為76.90%和19.80%。不同植物同化吸收的氨氮在根、莖、葉中的分配有所差異，其比重在美人蕉中分別為12.50%、50.00%和37.50%，在風車草中分別為14.80%、69.40%和15.80%。在同化吸收活性方面，美人蕉與風車草植物的氨氮同化活性分別為0.080gN/(gT

4、N·d)和0.004gN/(gTN·d)。兩種植物均表現(xiàn)出，根系活性最高，莖部次之，葉部最低。在同位素示蹤實驗階段活性污泥與根際污泥微生物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，主要菌群包括紅環(huán)菌科、叢毛單胞菌科、黃單胞菌屬、浮霉狀菌科、鞘脂桿菌目、硝化螺旋菌科和伯克氏菌目等。根際微生物與活性污泥微生物群落有顯著差異。
　　限鐵條件誘導鐵載體表達研究結(jié)果表明，兒茶酚型鐵載體和氧肟羧酸鹽型鐵載體是復合系統(tǒng)在限鐵環(huán)境下的主導攝取機制。分泌鐵載體的總鐵臨界值為0

5、.020mg/L～0.035mg/L，出水鐵載體活性當量為9.9μM。通過對鐵載體的富集濃縮和類型檢測，測定其為兒茶酚型鐵載體和氧肟羧酸鹽型鐵載體。通過超高壓液相色譜-飛行時間質(zhì)譜儀，初步檢測出Heterobactin B，Anacheline-H，2,3-二羥基蘇氨酸，Dibenarthin，Divanchrobactin，Dichrysobactin，弧菌載鐵素和副球菌素等兒茶酚型鐵載體，以及2-N-methylcoprogen B

6、，Aerobactin，Arthrobactin，F(xiàn)usarinine A，Dimethylcoprogen，Exochelin MN，F(xiàn)usarinine B，Heterobactin B，Rhizobactin1021，Synechobactin A，SynechobactinB和Thiazostatin等氧肟羧酸鹽型鐵載體。限鐵過程中系統(tǒng)污染物去除率有所降低，但仍具有較好的去除效果，其對COD的去除率高于70.00%，NH3-N去