药品和个人护理用品(Pharmaceutical and Personal Care Products, PPCPs)是近年来在水源水和饮用水中发现的新兴痕量污染物质,这些物质大多具有较强的生物反应活性和富集放大效应,可以通过饮用水及食物链等多种途径危害人体健康。碘化造影剂(Iodinated Contrast Media, ICM)作为一种常见的PPCPs物质在不同环境介质中被频繁检出,其迁移分布特征和污染危害影响已引起相关研究人员的广泛关注。本研究选取其中常见的碘普罗胺(Iopromide, IOP)和碘美普尔(Iomeprol, IOM)作为研究对象,研究水源水的生物预处理好氧硝化对ICM降解的促进作用。得到如下结论：(1)取上海市松江区污水处理厂二沉池回流污泥对硝化细菌进行富集培养,培养条件：室温,pH：6.5～8.5,DO大于2mmg-L-1,外加适量有机物碳源和载体。当进水氨氮浓度提高至300mg·L-1,碳氮比为1.7时,硝化细菌经过4周左右的富集培养,驯化污泥中亚硝酸菌和硝酸菌的浓度分别达到了3.5×107MPN·ml-1和2.5×108MPN·ml-1,是未经富集污泥细菌数量的117倍和42倍。驯化污泥培养到30天时,氨氮去除率为96.7%。硝化细菌的硝化强度可达67.90mg(NH4+-N)·L-1·h-1,硝化速率达到9.504mg(NH4+-N)·[g(MLSS)-h]-1。(2)富集培养的硝化细菌能有效促进典型ICM的降解,其最佳反应条件为：温度30℃,pH8.0～8.5之间,IOP初始投加浓度10mg·L-1。本研究通过考察外加碳源对硝化细菌降解碘普罗胺的影响,发现了其共代谢机制。当在培养基中加入葡萄糖、可溶性淀粉和麦芽糖时,碘普罗胺的降解率得到显著提高,尤其在加入500mg·L-1葡萄糖作为外加碳源时,硝化细菌对碘普罗胺的3天降解率可达60.3%。在最佳环境条件下,硝化细菌对碘普罗胺的5天降解率可达84.1%,同时对另一典型的ICM类物质——碘美普尔,也具有一定降解效果。(3)将富集得到的硝化细菌接种到填料为火山岩的曝气生物滤池中,挂膜启动,建立以曝气生物滤池硝化作用强化去除微污染水源水中典型ICM的方法与技术。研究表明,经过12天的挂膜运行,接种硝化细菌的曝气生物滤池内生物量丰富,氨氮去除效率高达到95.2%。在确定的最佳工艺条件下：气水比为4：1,水力负荷为0.4m3·(m2.h)-1,其对应的水力停留时间(HRT)为3h,进水流量为3.0L·h-1,投加富集硝化细菌的反应器对IOP和IOM的去除效率分别达到94.9%和83.4%；而在硝化反应受到抑制的情况下,对IOP和IOM的去除率均不超过15%。因此试验结果可以说明,硝化反应的进行有利于ICM的降解去除。接种富集硝化细菌的反应器对IOP和IOM8天的平均降解率分别为84.5%和68.7%,比未富集硝化细菌的曝气生物滤池的去除率分别高31.2%和21.7%。表明向BAF反应器内接种富集硝化细菌强化去除典型ICM的效果明显,其方法是有效可行的。(4)对不同高度滤料层污染物分布取样分析得到,滤料对有机物的去除主要发生在进水之后的60cm范围内,占整个反应器TOC去除比例的95.7%；滤料层对氨氮的去除较快,在40cm处,氨氮的去除率达到68.4%,占反应器去除总量的82.5%；反应器对IOP和IOM的去除开始较缓慢,在滤料层40cm处降解去除开始加快,40～60cm范围内是主要的去除区域。