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近年来,新型痕量污染物PPCPs即药物及个人护肤品(Pharmaceuticals and Personal Care Products)对生态系统及人类安全的潜在危害性引起了人们的高度重视,成为了国内外学者研究的热点。本文选择PPCPs中常见碘化造影剂碘普罗胺及其类似物碘美普尔作为研究对象。首先建立了水环境中痕量碘普罗胺及碘美普尔的固相萃取-高效液相(SPE-HPLC)检测方法。选用HLB固相萃取小柱,用H2SO4调节水样PH=5,用8mL 100%甲醇以1mL/min的流速进行洗脱,对样品进行固相萃取;其进行高效液相检测的最优色谱条件为:检测器为紫外检测器,柱型为Eclipse XDB C18分析色谱柱(4.6×150 mm,5μmm),最大吸收波长242nm,柱温25℃,流动相为乙腈:水=9:91,流速0.4mL/min,进样量20μL。在此检测条件下,碘美普尔的出峰时间在5.5min左右,碘普罗胺同分异构体的出峰时间分别在8.1min、8.8min左右。碘美普尔的标准曲线方程:y=0.008x+0.0291,R2=0.9999;碘普罗胺的标准曲线方程:y=0.007x+0.0059,R2=0.9999,线性关系良好。用该法检测碘美普尔和碘普罗胺的回收率分别为96.58%、97.28%,相对标准偏差均小于2%。故该办法不仅简便易行,还具有较高精确度。其次,本论文从城市污水处理厂的二沉池回流污泥中筛选出一株可以高效降解碘普罗胺的菌株Ⅰ-24。根据其生化特性及分子学鉴定,确定菌株Ⅰ-24属于假单胞菌属(Pseudomonas),并命名为Pseudomonassp.Ⅰ-24。并且研究发现菌株Ⅰ-24是通过共代谢途径实现对碘普罗胺的降解的。菌株Ⅰ-24降解碘普罗胺的最佳条件为pH 7.0,30℃。在此条件下,当接种量为5%,菌株Ⅰ-24在含有30mg/L碘普罗胺、200mg/L淀粉的无机盐培养基中生长5天后,碘普罗胺的降解率即达到99%左右。此外,该菌株通过共代谢机理对碘美普尔也具有一定的降解能力。将菌株Ⅰ-24对碘普罗胺和碘美普尔随时间的降解情况进行拟合,其中y为残余物质浓度C(mg/L),x为降解时间t(d),拟合曲线均符合一级反应动力学方程,分别为:y=93.057e-0.886x(R2=0.9718);y=35.043e-.0927x(R2=0.9229)。最后将筛得的高效降解菌株Ⅰ-24与活性污泥(MLSS:2500mg/L)以1/1000(V:V)的比列混合投加到填充50%悬浮填料的好氧池中,悬浮填料的存在可在一定程度上防止菌液的流失。同时设有不投加高效菌株Ⅰ-24的一组平行反应器作为对照。通过控制变量法在保持好氧池填料填充率50%、内回流200%、外回流100%,同时,好氧池DO控制在3-4mg/L、缺氧池DO控制在0.5mg/L以下、厌氧池DO控制在0.2mg/L以下的前提下,先后对水力停留时间和污泥龄进行优化。研究结果表明,当水力停留时间为10h,污泥龄为10d时,碘普罗胺和碘美普尔的去除效果最佳。此时,末投加菌株Ⅰ-24的反应器中,碘普罗胺和碘美普尔的平均去除率分别为27.3%、20%,而投加菌株Ⅰ-24的反应器则对碘普罗胺和碘美普尔的去除体现出一定优势,碘普罗胺和碘美普尔的平均去除率分别达到:60%,50.4%。同时,CODcr、NH3-N、TP去除率分别为:94.27%、92.32%、90.88%,出水中各常规指标均达城市污水二级排放标准。投加菌株1-24的反应器与未投加菌株Ⅰ-24的反应器相比,只有碘普罗胺、碘美普尔的去除体现了较大的优势。对于其他常规水质指标如CODcr、NH3-N、TP等,两组反应器的去除效果相当。这表明,将高效菌株Ⅰ-24以1/1000的投加量投加入悬浮填料A2/O工艺的好氧池中,不足以对原处理系统降解其他污染物的能力造成影响。此外,污泥脱氢酶活性的测定和DGGE图谱分析也证实了菌株Ⅰ-24的投加并未给原生态系统带来负面影响。脱氢酶活性在刚投加菌株时,略有变化,但是随着反应器运行两天后,又恢复到投菌前的水平。PCR-DGGE分析结果表明,当菌株Ⅰ-24与活性污泥混合后投加到反应器中,在反应装置运行的最初,菌群结构略有变化,但是这也与反应器刚刚启动不稳定有关,随着反应器运行趋于稳定,菌群数量又开始逐渐恢复,且运行15天后的污泥样品中依然有菌株Ⅰ-24的存在,且碘普罗胺、碘美普尔及各水质指标的降解效果均很稳定。