紅霉素與土霉素對(duì)EBPR系統(tǒng)的抑制機(jī)制研究.pdf

1、近年來，由于抗生素的大量使用且只有少部分能夠被生物體所降解，因此大量的剩余抗生素通過各種途徑排放至水體環(huán)境，尤其是污水處理廠中，其濃度為ng/L-μg/L。然而，在某些制藥廢水中抗生素濃度可以達(dá)到mg/L級(jí)別?？股卮嬖谟谖鬯幚硐到y(tǒng)中可能對(duì)系統(tǒng)中的微生物，尤其是功能性微生物如聚磷菌(PAOs)，硝化菌和反硝化菌等產(chǎn)生不良影響，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的污水處理能力下降。因此，研究抗生素對(duì)于污水處理廠中各種生化過程的影響是相當(dāng)有必要的。
　　

2、本試驗(yàn)接種污泥為杭州市七格污水處理廠曝氣池出口污泥，經(jīng)過120天馴化，EBPR系統(tǒng)除磷效率長(zhǎng)期穩(wěn)定在100％。本文基于強(qiáng)化生物除磷(EBPR)系統(tǒng)，從除磷過程、揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的消耗過程、聚羥基脂肪酸酯(PHAs)的合成與消耗過程、胞外聚合物(EPS)分泌量的變化過程，比呼吸速率(SOUR)的變化過程以及微生物群落的變化過程等多個(gè)角度出發(fā)，比較系統(tǒng)地研究了紅霉素，土霉素及其混合抗生素對(duì)EBPR系統(tǒng)的作用。24小時(shí)試驗(yàn)結(jié)果表明，高濃

3、度(10 mg/L)紅霉素和土霉素在24小時(shí)內(nèi)均能對(duì)除磷過程產(chǎn)生明顯的抑制作用，除磷效率分別下降至63.3％和61.2％。高濃度(10 mg/L)抗生素對(duì)VFA的消耗過程并無明顯作用，但對(duì)PHAs的厭氧合成和好氧消耗過程影響較為顯著。同時(shí)，高濃度(10mg/L)抗生素對(duì)EPS中PN合成量的抑制率在26.7％以上。SOUR變化過程的分析結(jié)果表明，抗生素對(duì)EBPR系統(tǒng)中微生物的呼吸作用抑制顯著，在高濃度(10mg/L)抗生素反應(yīng)器中抑制率在

4、16.0％以上。對(duì)比分析結(jié)果表明，相同濃度的土霉素比紅霉素對(duì)EBPR系統(tǒng)的抑制效果更為顯著，且EBPR系統(tǒng)的好氧過程比厭氧過程更容易受到抑制。
　　同時(shí)，7天試驗(yàn)結(jié)果表明，雖然各類抗生素對(duì)于宏觀指標(biāo)變化過程包括除磷過程、VFA的消耗過程、PHAs的合成與消耗過程、EPS分泌量的變化過程以及SOUR變化過程等過程的抑制程度相似，但是各抗生素反應(yīng)器中菌群結(jié)構(gòu)的變化卻截然不同。相比于低濃度(1mg/L)抗生素，高濃度(5，10 mg/L

5、)抗生素反應(yīng)器中菌落多樣性下降更為顯著。同時(shí)，相似性分析表明，相比較于低濃度(1 m/L)抗生素，高濃度(5，10 mg/L)抗生素引起了系統(tǒng)中更為顯著的菌群結(jié)構(gòu)變化。另外，混合抗生素反應(yīng)器中菌落結(jié)構(gòu)的變化比單一抗生素反應(yīng)器中的菌群結(jié)構(gòu)變化更為顯著。Accumulibacter和Competibacter是EBPR系統(tǒng)在屬層面占比最高的兩種菌。經(jīng)過抗生素7天的作用，Accumulibacter作為一類主要的PAOs，其在系統(tǒng)中的占比明顯