微生物菌剂对污泥好氧发酵降解壬基酚的影响 (2)

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1 绪论

壬基酚（Nonyl Phenol）是一种影响环境的重要有机物,它对环境和人体的危害已经引起了人们的注意。一些研究人员已开始测定环境中以及生物体内壬基酚的含量,并开始了毒性的研究。土壤中的NP的来源主要就是污泥处置[1]。壬基酚拥有稳定的化学性质，在生物体内容易累积，通过和雌性激素受体结合，紊乱机体内分泌系统，可对生物产生致突变和致畸的影响，严重影响野生生物和人类的健康[2]。NP结构上的苯环和它的长链烷基造成了NP的难降解性[3]。

目前壬基酚处理方法主要分为物理吸附、化学分解以及微生物降解等。物理吸附和化学分解法的成本高、去除效率低，导致实际应用中受到一定限制。微生物降解不仅绿色环保且能从环境中彻底去除壬基酚而不增加新的环境污染物。从微生物种类方面来看，包括Candida matosa（假丝酵母）菌，单胞菌，以及真菌对微生物降解壬基酚的效果都已经得到了初步探究[4]。

污泥的处理途径包括土地利用、填埋、焚烧、用作建材等。但都因为设备复杂，费用较高并且有很多技术难题需要解决。我国是一个发展中的国家,又是一个农业大国,广阔的土地资源是发展污泥土地利用的天然优势[5]。因此,无论从经济因素还是从环境保护因素出发,污泥的土地利用特别是污泥发酵后利用都是一种符合中国国情的实用方法[6]。研究表明，接种复合微生物菌剂进行剩余污泥发酵,与对照组相比,不但能够提高发酵温度,而且高温持续时间长,发酵反应速率加快,腐熟时间缩短[7]。在探究土壤微生物对壬基酚的降解时也发现了相同的结果, 温度由20℃升至40℃时壬基酚的降解半衰期从1218 天缩短至515天。这说明温度是影响壬基酚类物质生物降解的一个重要因素,温度越高,降解越快[8]。

由上可见，有些学者开展了壬基酚的微生物降解研究，也有些学者开展了添加复合微生物菌剂对堆肥影响的研究，但对添加复合微生物菌剂堆肥过程中壬基酚的微生物降解研究却较少。所以本课题以污泥中固有壬基酚为研究对象，探究微生物菌剂对污泥好氧发酵过程中壬基酚降解的影响。

2 实验部分

2.1实验仪器

MP2001电子天平（上海恒平科学仪器有限公司）

SK5200超声波清洗机（上海科导超声仪器有限公司）

FD-1A-50冷冻干燥机（北京博医康实验仪器有限公司）

DCY-12G氮吹仪（青岛科技仪器有限公司）

Thermo Ultimate 3000 超高效液相色谱（美国Thermo Fisher Scientific公司）

H2050R-1高速冷冻离心机（湖南湘仪实验室仪器有限公司）

RE-2000B旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器有限公司）

2.2实验试剂

NP1EO标准溶液（德国Dr Ehrenstorfer公司）、NP2EO标准溶液（德国.Dr Ehrenstorfer公司）、NP标准溶液（德国Dr Ehrenstorfer公司）、二氯甲烷（CH2Cl2，分析纯）、甲醇（CH4O，HPLC级）、甲醇（CH4O，分析纯）、菌剂（RW酵素剂、RW促腐剂、如金环保专用原液、如金有机肥发酵剂、金宝贝有机肥发酵剂）

2.3试验方法

2.3.1发酵实验

从徐州国祯污水处理厂取脱水污泥，自然干燥数天降低含水率，然后将污泥分成6组进行污泥发酵实验。先加入发酵辅料（麦麸、锯末），然后取5组分别加入5种外源菌剂（RW酵素剂、RW促腐剂、如金环保专用原液、如金有机肥发酵剂、金宝贝有机肥发酵剂），第6组为空白对照组。将泥样装入发酵装置，通过间歇鼓入空气维持好氧状态，采用小型水浴恒温装置对发酵污泥温度控制为30℃左右。发酵进行3周，每天早晚两次测定污泥的实际温度，每隔7天进行污泥翻堆，并取样测试含水率。对发酵前后样品取样，每组样品取3份，每份100g，用铝箔纸包扎戳孔。放入冰箱冷冻后，再放入低温冷冻干燥机进行干燥。之后取出研磨成粉末，过1mm筛。将细泥取出袋装保存。