氧化石墨烯对污水生物处理的长期影响
2019-05-22杨丰铭
杨丰铭,杨 武
(东北师范大学 环境学院,长春 130024)
氧化石墨烯(GO)是石墨烯基纳米材料中较为典型的一种,其优异的性质在新能源、电子信息、生物医药、环境保护等领域都有巨大的应用潜力[1]。然而GO在生产、运输、使用和废弃过程中将会不可避免地进入到城市污水处理系统[2],目前城市污水处理系统主要依赖于操作简便的活性污泥法,因此,探究GO对活性污泥及污水处理效果的影响至关重要。
GO的抗菌性已被广泛证实[3],研究表明,其对细菌的毒性作用主要表现为对细胞膜的破坏以及氧化胁迫作用[4],所以,GO对活性污泥微生物也必然存在一定的影响。现有关于GO细菌毒性的研究大多针对单一菌种,对活性污泥系统中微生物的毒性研究主要集中于高浓度的短期暴露影响,与现实情况中的低浓度、长期暴露环境区别较大。因此,探究GO长期暴露对SBR性能和微生物群落结构的影响能为污水厂处理石墨烯基纳米材料污染物提供科学依据,进而更加有效地处理各类突发情况。
1 材料与方法
1.1 材料和仪器
实验用水为人工配制的模拟生活污水。模拟废水组成:CH3COONa (512 mg/L)、NH3Cl(100mg/L)、KH2PO4﹒H2O(60mg/L)及浓缩微量元素液;实验废水的水质指标为 COD 400 mg/L,氨氮(NH4+-N)25 mg/L,总磷(TP)10 mg/L,pH 为 7.0~7.5。微量元素包括:MgSO4·7H2O(5. 07 mg/L),MnSO4·4H2O(0. 31 mg/L),FeSO4·7H2O(2. 49 mg/L),CuSO4(0. 25 mg/L),Na2MoO4·2H2O(1. 26 mg/L),ZnSO4·7H2O(0. 44 mg/L),NaCl(0. 25 mg/L),CaSO4·2H2O (0. 43 mg/L),CoCl2·6H2O(0. 41 mg/L),EDTA(1. 88 mg/L)。实验所用仪器为:磁力加热搅拌器、电磁式空气泵、蠕动泵、电热鼓风干燥箱、电子天平、超声波清洗器、扫描电镜、紫外分光光度计、pH计、电子万用炉。接种污泥取自长春市北郊污水处理厂好氧池活性污泥。
1.2 实验装置
实验装置为4个SBR反应器,外径11cm,内径10cm,有效容积2L,排水体积1L。……
