腐殖质广泛存在于天然水体、生活污水和工业废水。污水处理厂是生活污水、工业废水和城市污水最终排入自然水体前的最终环节,腐殖质和重金属离子可能共存于废水生物处理系统。废水生物处理系统中活性污泥(或生物膜)能够吸附腐殖质和重金属,腐殖质也同时能够吸附重金属。与单一的重金属离子相比,腐殖质和重金属离子共存将如何影响废水生物处理系统性能是值得关注的问题。因此,评价腐殖质和重金属离子共存对废水生物处理系统中活性污泥(或生物膜)的性能、微生物活性、微生物丰度和多样性以及抗氧化酶活性的影响是非常有必要的,将有助于正确认识复杂环境中重金属离子对废水生物处理系统性能的影响程度。
该研究系统地比较了相同运行条件下0 mg/L Cu2++腐殖酸(HA)、20 mg/L Cu2+、 20 mg/L HA和20 mg/L Cu2++20 mg/L HA对序批式反应器(SBR)中活性污泥的性能、微生物群落和酶活性的影响。与0 mg/L Cu2++HA相比,HA轻微地促进了活性污泥的好氧速率、硝化速率、反硝化速率、脱氢酶活性、硝化酶活性和反硝化酶活性,但Cu和HA共存对活性污泥的脱氮速率和微生物酶活性产生了明显的抑制影响。Cu和HA共存产生了比Cu2+对微生物更高的生物毒性,引起了微生物的丰度和多样性的变化。在Cu和HA共存时Nitrosomonas、Nitrospira以及某些反硝化菌属的相对丰度比Cu2+单一存在时低,从而影响了SBR反应器的脱氮 。
图1 接种污泥和第85 d时SBR中污泥样品在属水平上热图的微生物群落分析。其中,Ss代表接种污泥;S0、SCu、SHA和SCu+HA分别代表0 mg/L Cu2++HA、20 mg/L Cu2+、20 mg/L HA和20 mg/L Cu2++20 mg/L HA情况下所取的污泥。
Fig. 1. Microbial community analysis through heat-map of the classified genera of seed sludge and sludge samples from SBRs on day 85.
论文引用:
Shanshan Li, Shuyan Wu, Bingrui Ma, Mengchun Gao*, Yuanyuan Wu, Zonglian She, Yangguo Zhao, Liang Guo, Chunji Jin, Junyuan Ji*. Insights into the effects of single and combined divalent copper and humic acid on the performance, microbial community and enzymatic activity of activated sludge from sequencing batch reactor. Chemosphere, 249, 126165, doi: /10.1016/j.chemosphere.2020.126165.