铜离子对复合硝化菌群硝化能力影响作用的初步探究.pdfVIP

第一届耶境模拟·，珂染控制学术州讨会 铜离子对复合硝化菌群硝化能力影响作用的初步研究 董春宏胡洪营钱易 清华夫学环境科学’0¨￥系环境模拟0污染控制国家重点联合史验釜，此柬，Ioo(184 (本项H由国家重点基础研究专项973经费资助，项目编号：G1999045711) 微生物的硝化作用是自然界氮循环的关键环节之一。硝化过程进行的程度， 直接影响到水体中氮的循环过程。在水生生态环境中，以亚硝酸菌和硝酸菌为主 体的复合硝化菌群是实现硝化过程的主要承担者。复合硝化菌群的生物活性，即 硝化能力是影响硝化过程能否顺利进行的决定因素之 。有毒有害化学物质对硝 化能力影响的大小不仅能反映其对硝化过程的抑制程度，而且能反映有毒有害化 学物质对生态系统氮循环过程的抑制程度。因此，评价有毒有害化学物质对复合 硝化菌群硝化能力的抑制作用，对研究有毒有害化学物质的生态效应具有重要意 义。本文研究了Cu2十(CuSOn)对自然水体底泥及活性污泥中复合硝化菌群硝化 能力的抑制作用。 铜在工农业生产中起重要作用，是生命体必不可少的微量元素之一，但过_基 的Cu2+又会对生命活动产生抑制作用。随着工业的发展，尤其是冶金、电镀、 石化以及化学工业的发展，大量含Cu”的工业废水被排入自然水体，使自然水 体中铜离子含量增加，造成严重污染，引起水体自净功能下降，水生生物中毒甚 至死亡。 1．实验材料与方法 1．1材料 实验用底泥取自清华园与圆明园湖中，在实验室内进行富集培养。培养室长 60cm，宽30cm，高45em，培养室模拟自然水体的一些特点如缓慢流动、向下 渗透等。经3个月富集培养以后投入使用，用MPN(最大可能记数法)法测得 7lmL。活性污泥取自某氧化沟污水处理装置， 底泥中的硝化细菌数约为1．2×10 X108tmL。 用MPN法测得硝化细菌数量约为1．5 实验药剂：硫酸铜，分析纯。 1．2实验原理 硝化菌在将氨氮氧化为亚硝酸进而继续氧化为硝酸的过程中，如果有抑制硝 化作用的物质存在，硝化菌的硝化活性将受到抑制，甚至完全丧失。通过测定硝 化菌的硝化活性，就可以表示出硝化菌受抑制作用的程度。 实验用培养液由去离子水配制而成，氨氮含量为50mg／L，pH值为7．0-7．5 之间，DO大于5mg／L。 实验采用摇瓶法，容器为200mL的锥型瓶，内放90mL的实验用培养液， 10mL的底泥。摇床温度为30±l℃，转速160转t分。 2． 实验步骤 2，1实验用培养液浓度选择 抑制剂浓度对底泥设置为2，6，8，lO，20，40mg／L，对活性污泥设置为5 10，15，25，40，50me2L，并做空白对照实验。 2．2实验用培养液的配制 313 第一Jii{叫、境模拟与污染控制学术研讨会 实验用培养液采用高浓度逐步稀释法配置而成。 2埘瘦的配制：含NH3．N40mg／L的溶液2000mL。 使用时根掘抑制剂浓度，先移取相应体积的1#液，再用2#液将体积稀释至 90mL。 2．3实验用复合硝化菌群的投放 实验前取出足量的底泥，混合均匀后从中取出lOmL加入实验用培养液中。 活性污泥需要浓缩后加入。 2．4实验测定 氨氮浓度的测定采用纳氏试剂分光光度法，实验结束后测定ss。 3．结果与结论 先将氨氮浓度对时间作图，求出反应速率r，再利用妒：尘：±×100％拙 r0 各抑制剂浓度下反应速率的统计平均值r，(见表1)。 农1不同Cu2+浓度F的抑制率 底泥 活性污泥 Ir(％) Cu”(mg／L) Ir(％) LgC LgC Cu2+(mg／L) 2