纳米ZnO胁迫下SBBR污染物去除性能及微生物群落响应

作者：高静湉; 胡鹏; 蔡怡婷; 李卫平^*; 刘超

来源：中国环境科学, 2022, 42(08): 3658-3665.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220330.002

• SBBR
• 纳米ZnO
• 耐受阈值
• 高通量测序
• 群落结构

为探究生物膜处理系统对纳米ZnO的耐受性能,构建序批式生物膜反应器(SBBR)开展纳米ZnO对生物膜的胁迫试验.计算纳米ZnO在生物膜中的累积量,研究其对有机物、氮、磷的去除性能影响,判定SBBR对纳米ZnO的耐受阈值.通过测定生物量、微生物活性及群落结构变化,分析微生物群落对纳米ZnO的响应.结果表明:低浓度(1～10mg/L)纳米ZnO对COD、NH4+-N、溶解性磷(SOP)去除无显著影响,但5mg/L纳米ZnO对微生物代谢速率和生物活性产生促进作用.纳米ZnO浓度逐增至50mg/L,对生物量、微生物活性抑制作用增强,COD、NH4+-N、SOP去除率分别下降26.45%、57.83%和43.50%.纳米ZnO的胁迫对SBBR中COD去除性能影响最小,对NH4+-N影响较大.COD所指示SBBR的纳米ZnO耐受阈值为911.49mg,而NH4+-N、SOP所指示的耐受阈值为579.83mg.纳米ZnO的胁迫降低了系统中微生物群落的多样性,改变了群落结构组成,Proteobacteria和Chlorofiexi相对丰度由21.09%和7.03%分别降至8.00%和2.60%,致使NH4+-N去除受到显著抑制;Patescibacteria丰度由9.33%突增至56.64%,为有机物的去除起到至关重要的作用.污染物去除性能及微生物活性表明,SBBR生物膜系统对纳米ZnO的耐受性强于活性污泥法.

• 单位
  内蒙古科技大学