负载纳米零价铁及Fe3O4颗粒对厌氧颗粒污泥长期运行性能及微生物群落结构影响

作者：尹若愚; 李乃玉; 全向春^*; 高志奇

来源：环境科学学报, 2023, 43(11): 24-32.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2023.0196

• 厌氧颗粒污泥
• 甲烷
• 种间电子传递
• 纳米铁及铁氧化物
• 微生物群落结构

为了提升厌氧颗粒污泥(AGS)内胞间电子传递促进微生物互营产甲烷效应，研究了厌氧颗粒污泥内部负载导电材料纳米零价铁(ZVI)和纳米四氧化三铁(Fe3O4)对胞间电子传递、长期运行条件下产甲烷性能及微生物群落结构变化的影响.结果表明，负载Fe3O4和ZVI后，厌氧颗粒污泥Fe3O4-AGS和ZVI-AGS总铁含量相比于对照组AGS(59.98 mg·g-1，以每g VSS所含Fe计，下同)分别增加了16.44%和36.63%.三维荧光光谱及循环伏安法曲线表征发现，负载Fe3O4和ZVI增加了AGS的胞外聚合物(EPS)中蛋白、腐殖酸类物质含量，增加了EPS电容和厌氧颗粒污泥的种间电子传递能力.长期运行条件下(30 d),Fe3O4-AGS相比对照颗粒污泥产甲烷性能提高了10.77%，但ZVI-AGS产甲烷性能相比对照颗粒污泥并未显著增强.通过高通量测序分析了载铁厌氧颗粒污泥的微生物群落结构，发现载铁厌氧颗粒污泥中产酸菌(Clostridium、Syntrophomonas、Treponema)和产甲烷菌(Methanobacterium、Methanosarcina)丰度明显增加.本研究对于深入认识载铁厌氧颗粒污泥特征和功能具有理论指导意义.

• 单位
  北京师范大学