磺胺和四环素类抗生素影响活性污泥

Posted 2023-01-13 活性

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摘要：废水处理工艺中抗生素类污染物的存在可能会对生物处理过程产生长期而深远的影响，为探明此类污染物对废水生物处理主体活性污泥性能等方面的影响，采用间歇培养法研究了活性污泥法处理污水时，抗生素类污染物的存在对活性污泥性能如胞外聚合物（EPS）、污染物处理能力、脱氢酶活性和群落结构的影响。结果表明，抗生素的存在会导致活性污泥的胞外聚合物总量及其主要组分蛋白质和多糖增加，以产生保护屏障；且由于污泥絮体解体，细胞破裂导致EPS中DNA和色氨酸含量增加。

同时，由于蛋白质大量增加引起的表面负电荷的增加，使污泥疏水性增强，絮凝性能恶化；污泥絮体解体导致污泥颗粒变小，SVI也随之下降；在活性污泥脱氢酶活性急剧下降的同时，出水TOC迅速升高。此外，抗生素类污染物在抑制活性污泥中大部分细菌的同时，对部分菌群也有刺激生长作用，最终导致活性污泥生物群落结构的改变。四环素类抗生素对活性污泥的EPS和絮凝沉降性能的影响大于磺胺类，而对污水处理能力和群落结构的影响则不如磺胺类。抗生素类污染物的长期存在会对活性污泥沉降性能、絮凝性能、脱氢酶活性以及活性污泥群落结构等产生一系列负面影响，进而影响污染物去除效果，导致出水水质恶化。

抗生素是一种以低微浓度就能影响或抑制生物生存或机能的化学物质，多数抗生素在使用时不能被完全吸收而大量进入环境，研究检测到环境水体中存在浓度级别为ng/l～mg/l的抗生素，它们随着受纳水体进入污水处理厂。有研究发现，抗生素难以生物降解，再加上其会对微生物产生抑制和杀灭的作用，使它们易于逃脱生物处理过程，在污水处理厂的去除率并不高。

然而，作为近年来才受到关注的痕量有机污染物，目前污水处理厂还没有专门针对抗生素的去除技术，也没有污水和饮用水中抗生素类污染物的安全标准。污水处理工艺能否象处理一般污染物那样很好地去除这些残留的抗生素，抗生素是否影响污水处理厂处理污水的能力，国内外在这方面的研究报道较少，现有数据也参差不齐，很难得到一般性的结论。。

本文分别以易溶于水的四环素类和难溶于水的磺胺类抗生素作为研究对象，探讨了其在生物处理过程中对活性污泥性能(絮凝沉淀、脱氢酶活性、污染物去除效率及生物群落结构等)的影响，为抗生素类污染物的生物处理工艺的运行维护和合理调控提供理论依据。

1材料与方法

1.1实验材料

实验中所用到的抗生素包括磺胺甲基嘧啶(SM)、磺胺甲唑(SMZ)、磺胺嘧啶(SD)、盐酸土霉素(OTC,)、盐酸四环素(TC)、盐酸金霉素(CTC)，均为色谱纯，购自sigma公司。3,5-二氯苯酚(3,5-DCP)，分析纯，购自阿拉丁试剂公司。

活性污泥)实验所用活性污泥均来源于上海南汇海滨污水处理公司的曝气池，其接纳的污水中大部分是生活污水，另有部分印染废水。污泥浓度约为3000mg/l。VSS/SS约为0.7，污泥沉降指数SVI在80～120之间。

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