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不同外碳源對(duì)尾水極限脫氮性能及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響不同外碳源對(duì)尾水極限脫氮性能及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
摘要:廢水中氮污染物的生物去除是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。本研究探討了不同外碳源對(duì)尾水極限脫氮性能及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明,不同外碳源對(duì)尾水極限脫氮性能具有顯著的影響,同時(shí)也對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了明顯的變化。
關(guān)鍵詞:尾水極限脫氮;外碳源;微生物群落結(jié)構(gòu)
一、引言
廢水中的氮污染是一種嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)健康造成了嚴(yán)重的危害。因此,尋找有效的脫氮方法是當(dāng)務(wù)之急。尾水極限脫氮是一種通過(guò)微生物作用去除廢水中氮污染物的方法,因其高效、低耗、無(wú)二次污染等優(yōu)勢(shì),受到了廣泛的關(guān)注。
在尾水極限脫氮過(guò)程中,添加外源碳源可以提高微生物對(duì)氮污染物的利用效率,從而提高脫氮效率。然而,不同的外碳源對(duì)尾水極限脫氮的影響尚不明確。同時(shí),外碳源的加入也會(huì)導(dǎo)致微生物群落結(jié)構(gòu)的改變,這對(duì)尾水極限脫氮的穩(wěn)定性和持續(xù)性具有重要的影響。
因此,本研究旨在探討不同外碳源對(duì)尾水極限脫氮性能及微生物群落結(jié)構(gòu)的影響,為廢水中氮污染物的生物去除提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
二、材料與方法
1.實(shí)驗(yàn)裝置
本實(shí)驗(yàn)采用A2O工藝(即厭氧-Anoxic/Oxic-好氧)模擬尾水極限脫氮過(guò)程,實(shí)驗(yàn)裝置主要包括上下聯(lián)通的兩個(gè)反應(yīng)器。
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)置
分別設(shè)置四組實(shí)驗(yàn),每組實(shí)驗(yàn)添加不同的外源碳源,分別為甲烷、乙醇、乳糖和葡萄糖。通過(guò)不同組實(shí)驗(yàn)的脫氮效果和微生物群落結(jié)構(gòu)的變化來(lái)評(píng)估不同外碳源對(duì)尾水極限脫氮的影響。
3.參量測(cè)定
測(cè)定包括反應(yīng)器內(nèi)溶解氧(DO)、溫度、PH值、亞硝酸鹽氮(NO2-N)、硝酸鹽氮(NO3-N)和氨氮(NH4-N)等指標(biāo)。
同時(shí),采集樣品進(jìn)行微生物群落結(jié)構(gòu)分析,包括DNA提取、PCR擴(kuò)增、電泳分析等。
三、結(jié)果與討論
結(jié)果顯示,在添加不同外碳源的實(shí)驗(yàn)組中,乳糖和葡萄糖的脫氮效果優(yōu)于甲烷和乙醇。這可能是因?yàn)槿樘呛推咸烟歉菀妆晃⑸锢?,提供更充足的碳源供能給予微生物,從而促進(jìn)了脫氮反應(yīng)的進(jìn)行。
另外,微生物群落結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果表明,不同外碳源對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)存在一定影響。乳糖和葡萄糖添加實(shí)驗(yàn)組中,一些硝化細(xì)菌的數(shù)量明顯增加,這可能是因?yàn)檫@些細(xì)菌能夠利用乳糖和葡萄糖進(jìn)行能量代謝和生長(zhǎng)。而甲烷和乙醇添加實(shí)驗(yàn)組中,反硝化細(xì)菌數(shù)量增加,這可能是因?yàn)檫@些細(xì)菌對(duì)甲烷和乙醇更為適應(yīng),能夠利用這些外碳源進(jìn)行反硝化反應(yīng)。
四、結(jié)論
通過(guò)本研究,我們發(fā)現(xiàn)不同外碳源對(duì)尾水極限脫氮性能具有顯著的影響。乳糖和葡萄糖添加可以提高尾水極限脫氮的效果,同時(shí)也對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了明顯的變化。這為廢水中氮污染物的生物去除提供了一些有益的啟示和方向。
然而,本研究還存在一些不足之處,例如實(shí)驗(yàn)規(guī)模較小,實(shí)驗(yàn)時(shí)間較短等。未來(lái)的研究可以進(jìn)一步擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)規(guī)模,延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間,以獲得更加準(zhǔn)確和可靠的結(jié)果。同時(shí),還可以考慮加入其他外碳源,進(jìn)一步深入研究不同外碳源對(duì)尾水極限脫氮的影響機(jī)理。
感謝閱讀本研究,希望本研究能夠?yàn)閺U水中氮污染物的生物去除提供一些有益的參考和借鑒綜上所述,研究結(jié)果表明乳糖和葡萄糖的添加可以顯著改善尾水極限脫氮的效果,并且對(duì)微生物群落結(jié)構(gòu)有明顯的影響。乳糖和葡萄糖作為外碳源能夠提供充足的碳源供給微生物,促進(jìn)脫氮反應(yīng)的進(jìn)行。此外,不同外碳源還會(huì)導(dǎo)致微生物群落結(jié)構(gòu)的變化,而硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌對(duì)不同外碳源的適應(yīng)性也不同。盡管本研究存在一定的不足之處,但為廢水中氮污染物的生物去除提供了一些有益的啟示和方向。未來(lái)的研究可以進(jìn)
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