宋慧敏,周小红,张永明,施汉昌* (.清华大学环境学院,北京 00084；.上海师范大学生命与环境科学学院,上海 0035)

由氮磷等营养元素排放引起的水体富营养化问题对环境造成了严重的负面影响.因此,现有城市污水处理厂的脱氮能力需要大幅提升以满足日益严格的总氮排放标准.反硝化滤池通过在填料或多孔介质上附着反硝化细菌等微生物聚集体获得稳定的反硝化效果,已经在国内城市污水处理厂二级生物处理以及深度处理中得到了应用[1].在工程运行中,反硝化滤池不能保证严格的缺氧条件,高溶解氧浓度成为阻碍反硝化作用顺利进行的限制性因素并会消耗反硝化所需的碳源,然而目前尚未有该方面的定量考察和研究.

微电极技术自20世纪60年代以来逐渐在环境工程领域中得到应用,电极尖端直径可以小至1μm,可以在对检测对象损害不大的前提下获得微环境中特征参数的浓度分布曲线,而特征参数的浓度分布情况又与微生物的种类、活性、分布以及外环境影响因素紧密相关,从而为探究微生物聚集体的功能提供了新的视角.目前用于生物膜内部微环境特性测试的常用微电极包括氧、铵盐(NH4+)、硝酸盐(NO3-)和亚硝酸盐(NO2-)、pH值以及氧化还原电位(ORP)等[2].通过微环境在线原位测试分析,微电极技术在研究生物膜生长条件、外部水力条件、基质负荷以及生物膜结构对生物膜内外微观传质的影响及生物膜反应动力学参数的估值……