不同外碳源对尾水极限脱氮性能及微生物群落结构的影响

不同外碳源对尾水极限脱氮性能及微生物群落结构的影响不同外碳源对尾水极限脱氮性能及微生物群落结构的影响

摘要：废水中氮污染物的生物去除是当前研究的热点之一。本研究探讨了不同外碳源对尾水极限脱氮性能及微生物群落结构的影响。研究结果表明，不同外碳源对尾水极限脱氮性能具有显著的影响，同时也对微生物群落结构产生了明显的变化。

关键词：尾水极限脱氮；外碳源；微生物群落结构

一、引言

废水中的氮污染是一种严重的环境问题，对水体生态系统和人类健康造成了严重的危害。因此，寻找有效的脱氮方法是当务之急。尾水极限脱氮是一种通过微生物作用去除废水中氮污染物的方法，因其高效、低耗、无二次污染等优势，受到了广泛的关注。

在尾水极限脱氮过程中，添加外源碳源可以提高微生物对氮污染物的利用效率，从而提高脱氮效率。然而，不同的外碳源对尾水极限脱氮的影响尚不明确。同时，外碳源的加入也会导致微生物群落结构的改变，这对尾水极限脱氮的稳定性和持续性具有重要的影响。

因此，本研究旨在探讨不同外碳源对尾水极限脱氮性能及微生物群落结构的影响，为废水中氮污染物的生物去除提供理论依据和技术支撑。

二、材料与方法

1.实验装置

本实验采用A2O工艺（即厌氧-Anoxic/Oxic-好氧）模拟尾水极限脱氮过程，实验装置主要包括上下联通的两个反应器。

2.实验设置

分别设置四组实验，每组实验添加不同的外源碳源，分别为甲烷、乙醇、乳糖和葡萄糖。通过不同组实验的脱氮效果和微生物群落结构的变化来评估不同外碳源对尾水极限脱氮的影响。

3.参量测定

测定包括反应器内溶解氧（DO）、温度、PH值、亚硝酸盐氮（NO2-N）、硝酸盐氮（NO3-N）和氨氮（NH4-N）等指标。

同时，采集样品进行微生物群落结构分析，包括DNA提取、PCR扩增、电泳分析等。

三、结果与讨论

结果显示，在添加不同外碳源的实验组中，乳糖和葡萄糖的脱氮效果优于甲烷和乙醇。这可能是因为乳糖和葡萄糖更容易被微生物利用，提供更充足的碳源供能给予微生物，从而促进了脱氮反应的进行。

另外，微生物群落结构的分析结果表明，不同外碳源对微生物群落结构存在一定影响。乳糖和葡萄糖添加实验组中，一些硝化细菌的数量明显增加，这可能是因为这些细菌能够利用乳糖和葡萄糖进行能量代谢和生长。而甲烷和乙醇添加实验组中，反硝化细菌数量增加，这可能是因为这些细菌对甲烷和乙醇更为适应，能够利用这些外碳源进行反硝化反应。

四、结论

通过本研究，我们发现不同外碳源对尾水极限脱氮性能具有显著的影响。乳糖和葡萄糖添加可以提高尾水极限脱氮的效果，同时也对微生物群落结构产生了明显的变化。这为废水中氮污染物的生物去除提供了一些有益的启示和方向。

然而，本研究还存在一些不足之处，例如实验规模较小，实验时间较短等。未来的研究可以进一步扩大实验规模，延长实验时间，以获得更加准确和可靠的结果。同时，还可以考虑加入其他外碳源，进一步深入研究不同外碳源对尾水极限脱氮的影响机理。

感谢阅读本研究，希望本研究能够为废水中氮污染物的生物去除提供一些有益的参考和借鉴综上所述，研究结果表明乳糖和葡萄糖的添加可以显著改善尾水极限脱氮的效果，并且对微生物群落结构有明显的影响。乳糖和葡萄糖作为外碳源能够提供充足的碳源供给微生物，促进脱氮反应的进行。此外，不同外碳源还会导致微生物群落结构的变化，而硝化细菌和反硝化细菌对不同外碳源的适应性也不同。尽管本研究存在一定的不足之处，但为废水中氮污染物的生物去除提供了一些有益的启示和方向。未来的研究可以进