Pb(Ⅱ)对好氧颗粒污泥系统的生物效应及其迁移转化机制
Pb(Ⅱ)会随工业的应用而残留在各类水体中,对人类和水生态构成潜在风险.以好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)为接种污泥,在序批式反应器中研究Pb(Ⅱ)对AGS的生物毒性及其迁移转化特性,同时探讨AGS对Pb(Ⅱ)的吸附行为与机制.结果表明,Pb(Ⅱ)会破坏AGS的三维结构,致使污泥生物量下降和沉降性能恶化.同时促进微生物分泌胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS),但由于污泥内部孔道堵塞使得微生物以EPS为碳源,且Pb(Ⅱ)的持续毒性超过EPS保护阈值,最终导致EPS含量由对照组的(295.90±6.22)mg·g-1 最低降至(217.23±7.35)mg·g-1.在20 mg·L-1 Pb(Ⅱ)的长期暴露下,AGS同步硝化反硝化作用明显削弱,导致TN去除率由对照组的97.15％大幅下降至70.04％.高通量结果表明,Exiguobacterium和Candidatus_Competibacter菌属在高浓度Ph(Ⅱ)的胁迫下成为优势菌属,而与脱氮相关的Pseudomonas菌群相对丰度锐减至6.87％.此外,当Pb(Ⅱ)进水浓度为1 mg·L-1时,AGS可对其实现99.15％的高效去除.整个过程的吸附动力学可以用准二级模型充分解释,且由多种扩散机制调控.使用Freundlich等温线模型可以较好地描述Pb(Ⅱ)的吸附,Temkin模型也进一步证实化学吸附可在去除过程中起主导作用.结合扫描电子显微镜、X射线能谱仪和红外光谱表征结果,确定AGS对Pb(Ⅱ)的吸附机制是以表面络合和沉淀反应为关键途径,并伴有离子交换和静电吸附.
Pb(Ⅱ)、好氧颗粒污泥、生物效应、迁移转化、吸附机制
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X703(一般性问题)
国家自然科学基金;浙江省自然科学基金项目;宁波市重点研发计划暨揭榜挂帅项目;浙江省一流学科课题;浙江万里学院科研创新团队资助项目
2022-11-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共15页
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