用三维荧光和红外技术分析好氧颗粒污泥形成初期胞外聚合物的变化.pdfVIP

第３５卷　 第 １期 环　 境　 化　 学 Ｖｏｌ． ３５，Ｎｏ． １ ２０１６年　 　 １月 ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ Ｊａｎｕａｒｙ ２０１６ ＤＯＩ：１０．７５２４／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４⁃６１０８．２０１６．０１．２０１５０８２９０１ 王晓慧，刘永军，刘喆，等．用三维荧光和红外技术分析好氧颗粒污泥形成初期胞外聚合物的变化［Ｊ］．环境化学，２０１６，３５（１）：１２５⁃１３２ ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｈｕｉ，ＬＩＵＹｏｎｇｊｕｎ，ＬＩＵＺｈｅ，ｅｔａｌ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｐｏｌｙｍｅｒｉｃｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｃｈａｎｇｅｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｓｔａｇｅｏｆ ａｅｒｏｂｉｃｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ ３Ｄ⁃ＥＥＭ ａｎｄ ＦＴＩＲ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１６，３５（１）：１２５⁃１３２ 用三维荧光和红外技术分析好氧颗粒污泥 形成初期胞外聚合物的变化∗ ∗∗ 王晓慧　 刘永军 　 刘　 喆　 邢　 超　 杨月乔 （西安建筑科技大学环境与市政工程学院，西安，７１００５５） 摘　 要　 为了研究聚合氯化铝（ＰＡＣ）的投加在好氧颗粒污泥培养初期的作用，本研究分别在污泥培养的第 １—７天（Ｒ１）和第８—１４天（Ｒ２）投加ＰＡＣ，并采用三维荧光光谱（３Ｄ⁃ＥＥＭ）和傅立叶红外光谱（ＦＴＩＲ）技术分 析好氧颗粒污泥形成初期胞外聚合物（ＥＰＳ）各组分的含量及变化规律．结果表明，ＰＡＣ投加时间推迟后，污泥 沉降性能良好，且反应器中胞外聚合物和蛋白质含量明显增多，松散附着的ＥＰＳ（ＬＢ⁃ＥＰＳ）中蛋白含量变化趋 势明显，多糖含量保持在较小范围内波动，与溶解性胞外聚合物（Ｓ⁃ＥＰＳ）和紧密黏附的胞外聚合物（ＴＢ⁃ＥＰＳ） 相比较，ＬＢ⁃ＥＰＳ和污泥颗粒化有密切关系；三维荧光光谱分析结果显示，Ｒ２ 中荧光类蛋白物质（峰Ａ和峰Ｂ） 强度均大于Ｒ１，而腐殖酸类物质（峰Ｃ）强度小于Ｒ１，说明Ａ和Ｂ这两种荧光类蛋白物质在微生物聚集体形 －１ －１ 成过程中的作用更加重要；红外光谱表明，１６３６ ｃｍ 、１６５４ ｃｍ 分别属于蛋白质二级结构中Ｃ Ｏ伸长振动 －１ 引起的，分别存在于Ｓ⁃ＥＰＳ和ＬＢ⁃ＥＰＳ、ＴＢ⁃ＥＰＳ 中，且在投加ＰＡＣ 的时间推迟后 １６５４ ｃｍ 处的吸收峰吸收较 弱，和三维荧光分析共同表明ＬＢ⁃ＥＰＳ 中的蛋白类物质是好氧颗粒污泥形成初期加入ＰＡＣ进行强化造粒的核 心原因之一． 关键词　 好氧颗粒污泥，胞外聚合物，三维荧光光谱，红外光谱． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｃｈａｎｇｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｓｔａｇｅ ｏｆ ａｅｒｏｂｉｃ ｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ ３Ｄ⁃ＥＥＭ ａｎｄ ＦＴＩＲ ∗∗ ＷＡＮＧＸｉａｏｈｕｉ　 　 ＬＩＵ Ｙｏｎｇｊｕｎ 　 　 ＬＩＵＺｈｅ 　 　 ＸＩＮＧ Ｃｈａｏ　 　 ＹＡＮＧ Ｙｕｅｑｉａｏ （Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａ