發(fā)布時(shí)間：2022-10-05 22:41

　　本研究通過在實(shí)驗(yàn)室模擬典型污水處理系統(tǒng),分別研究Cu2+、Hg2+、Ag+三種重金屬在短期沖擊、長期沖擊和恢復(fù)條件下對系統(tǒng)常規(guī)污染物處理性能、關(guān)鍵性微生物酶活、胞外聚合物分子量與組分以及微生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)等的影響。擬從多水平和多角度闡明反應(yīng)器處理效能與微生物驅(qū)動反饋機(jī)制之間的密切關(guān)系。研究主要得出以下結(jié)論:（1）短期沖擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Cu2+、Hg2+、Ag+三種重金屬在低濃度（＜0.08mM）時(shí)對SBR系統(tǒng)的處理效率無顯著影響。但隨著沖擊濃度的增加,DOC、NH4+-N、PO43--P的去除率逐漸降低,其中Hg2+對系統(tǒng)性能的影響更明顯�；钚晕勰啾群难跛俾屎臀⑸锩阜治鰯�(shù)據(jù)表明微生物脫氫酶活性sDHA和三磷酸腺苷ATP含量變化與DOC去除率有相關(guān)性;重金屬影響系統(tǒng)脫氮能力的原因與生物脫氮關(guān)鍵酶受抑制有關(guān)。較高濃度的重金屬（＞0.11mM）沖擊后會對細(xì)胞造成氧化損傷,但微生物細(xì)胞表面的完整性未受到明顯破壞。綜合短期沖擊數(shù)據(jù),選取Cu2+、Hg2+、Ag+三種重金屬長期沖擊濃度分別為0.05mM、0.01mM和0.02mM。（2）長期沖擊對反應(yīng)器常規(guī)污染物處理性能的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,... 

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 重金屬對活性污泥處理系統(tǒng)及微生物的影響研究
        1.2.1 重金屬對水處理效率的影響研究進(jìn)展
        1.2.2 重金屬對胞外聚合物(EPS)影響的研究進(jìn)展
        1.2.3 重金屬對微生物活性及群落結(jié)構(gòu)的影響研究進(jìn)展
    1.3 胞外聚合物研究現(xiàn)狀
        1.3.1 胞外聚合物的含義
        1.3.2 胞外聚合物的分析
    1.4 微生物活性及群落結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 微生物活性及毒性響應(yīng)的表征方法
        1.4.2 分子生物學(xué)的應(yīng)用
    1.5 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
2 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置與運(yùn)行
        2.2.1 反應(yīng)器的搭建與運(yùn)行
        2.2.2 污泥來源和實(shí)驗(yàn)用水
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目及方法
        2.3.2 比耗氧速率(SOUR)的測定方法
        2.3.3 SMP及EPS提取及檢測方法
        2.3.4 微生物酶活測定方法
        2.3.5 掃描電鏡(SEM)樣品預(yù)處理及檢測
        2.3.6 樣品中DNA的提取及分析方法
3 重金屬短期沖擊對SBR系統(tǒng)及微生物酶的影響
    3.1 Hg~(2+)的短期沖擊對SBR系統(tǒng)及微生物酶的影響
        3.1.1 Hg~(2+)短期沖擊對系統(tǒng)DOC,NH_4~+-N,PO_4~(3-)-P去除的影響
        3.1.2 Hg~(2+)短期沖擊對微生物酶活性的影響
    3.2 Cu~(2+)的短期沖擊對SBR系統(tǒng)及微生物酶的影響
        3.2.1 Cu~(2+)短期沖擊對系統(tǒng)DOC,NH_4~+-N,PO_4~(3-)-P去除的影響
        3.2.2 Cu~(2+)短期沖擊對微生物酶活性的影響
    3.3 Ag~+的短期沖擊對SBR系統(tǒng)及微生物酶的影響
        3.3.1 Ag~+短期沖擊對系統(tǒng)DOC,NH_4~+-N,PO_4~(3+)-P去除的影響
        3.3.2 Ag+短期沖擊對微生物酶活性的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 重金屬長期沖擊對SBR系統(tǒng)的影響
    4.1 SBR反應(yīng)器的啟動與穩(wěn)定運(yùn)行
    4.2 重金屬長期沖擊對SBR系統(tǒng)DOC處理效果的影響
        4.2.1 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊對出水DOC的去除影響
        4.2.2 Cu~(2+)、Hg~(2+) Ag~+長期沖擊后周期內(nèi)DOC的變化
    4.3 重金屬長期沖擊對SBR系統(tǒng)NH_4~+-N處理效果的影響
        4.3.1 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊對出水NH_4~+-N的去除影響
        4.3.2 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后周期內(nèi)NH_4~+-N的變化
    4.4 重金屬長期沖擊對SBR系統(tǒng)NO_2~--N的影響
        4.4.1 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊對出水NO_2~--N生成量的影響
        4.4.2 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后周期內(nèi)NO_2~--N的變化
    4.5 重金屬長期沖擊對SBR系統(tǒng)NO_3~--N的影響
        4.5.1 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+對出水NO_3~--N生成量的影響
        4.5.2 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后周期內(nèi)NO_3~--N的變化
    4.6 重金屬長期沖擊對SBR系統(tǒng)PO_4~(3-)-P的影響
        4.6.1 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+對出水PO_4~(3-)-P去除的影響
        4.6.2 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后周期內(nèi)PO_4~(3-)-P的變化
    4.7 重金屬長期沖擊對SBR系統(tǒng)活性污泥的影響
    4.8 本章小結(jié)
5 重金屬長期沖擊對可溶性微生物產(chǎn)物和胞外聚合物的影響
    5.1 重金屬長期沖擊后SMP及EPS變化的LC-OCD分析
        5.1.1 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后SMP變化的LC-OCD分析
        5.1.2 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后LB-EPS變化的LC-OCD分析
        5.1.3 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后TB-EPS變化的LC-OCD分析
    5.2 重金屬長期沖擊對SMP及EPS組分含量的影響
        5.2.1 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊對蛋白質(zhì)及多糖含量的影響
        5.2.2 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊對腐殖酸、脂質(zhì)及DNA含量的影響
    5.3 重金屬長期沖擊后SMP及EPS變化的EEM分析
        5.3.1 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后SMP變化的EEM分析
        5.3.2 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后LB-EPS變化的EEM分析
        5.3.3 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊后TB-EPS變化的EEM分析
    5.4 本章小結(jié)
6 重金屬長期沖擊對微生物活性及群落影響
    6.1 重金屬長期沖擊對微生物酶活性影響
        6.1.1 對與水質(zhì)相關(guān)酶活性的影響
        6.1.2 Cu~(2+)、Hg~(2+)、Ag~+長期沖擊對細(xì)胞活性/毒性響應(yīng)的影響
    6.2 重金屬長期沖擊對微生物菌群形貌的影響
        6.2.1 掃描電鏡(SEM)分析
    6.3 重金屬長期沖擊對微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
        6.3.1 微生物菌群豐度及多樣性分析
        6.3.2 微生物群落結(jié)構(gòu)分析
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
在校期間所發(fā)表的論文、專利、獲獎情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低溫下活性污泥膨脹的微生物群落結(jié)構(gòu)研究[J]. 端正花,潘留明,陳曉歐,王秀朵,趙樂軍,田樂琪.  環(huán)境科學(xué). 2016(03)
[2]突發(fā)環(huán)境事件風(fēng)險(xiǎn)源識別與監(jiān)控技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)展——（Ⅰ）環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)源識別技術(shù)與應(yīng)用[J]. 宋永會,袁鵬,彭劍峰,韓璐,張茉莉.  環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[3]基于耗氧速率預(yù)警重金屬對活性污泥的抑制性[J]. 陳亞松,張超,陳振國,董文杰,徐冰心.  環(huán)境工程. 2015(02)
[4]廢水生物處理中胞外聚合物（EPS）的研究進(jìn)展[J]. 楊敏,胡學(xué)偉,寧平,孫蔚青,阮廷中.  工業(yè)水處理. 2011(07)
[5]濕法冶金中胞外聚合物（EPS）的研究進(jìn)展[J]. 陶琴琴,劉峙嶸.  濕法冶金. 2011(01)
[6]生物脫氮系統(tǒng)對重金屬的耐受性研究[J]. 榮宏偉,張可方,王勤,張朝升.  環(huán)境工程. 2010(03)
[7]煙曲霉胞外聚合物對Pb2+的吸附特性[J]. 熊芬,胡勇有,銀玉容.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2009(11)
[8]胞外聚合物對膜污染的影響[J]. 劉美,王湛.  水處理技術(shù). 2007(10)
[9]活性污泥胞外多聚物提取方法的比較[J]. 方亮,張麗麗,蔡偉民.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2006(03)
[10]自然水體細(xì)菌胞外有機(jī)組分吸附Pb2+的規(guī)律[J]. 蘇春彥,康春莉,董德明.  長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)

碩士論文
[1]納米銀對SBR系統(tǒng)水處理效能及微生物菌群的影響研究[D]. 李墨青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]多壁碳納米管對活性污泥系統(tǒng)污水處理效果及其細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響[D]. 王玉琳.北京化工大學(xué) 2014
[3]溫度對SBR單級好氧生物脫氮除磷性能的影響[D]. 汪志龍.湖南大學(xué) 2014
[4]重金屬對生物脫氮除磷系統(tǒng)中微生物的毒性影響[D]. 李健中.廣州大學(xué) 2010
[5]微生物法處理重金屬污水的研究[D]. 王魯民.昆明理工大學(xué) 2007



本文編號：3686640