2017-09-20
近期，派森諾生物與山東(dong)大學合作，在《Water Research》（影(ying)響(xiang)因子6.942）發表論文，通過(guo)研究(jiu)(jiu)不(bu)同強度磁場(chang)處(chu)理下，SBR反應器中(zhong)活性(xing)污泥的生理生化特性(xing)和細菌菌群結構(gou)變化，探究(jiu)(jiu)磁場(chang)強度對短(duan)程硝化的影(ying)響(xiang)。
研究背(bei)景(jing)
作(zuo)為一種節能(neng)的(de)(de)新型生物脫氮技術，短程硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)—反硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)工(gong)藝因(yin)具有(you)節省氧(yang)氣供應量、減少碳消耗(hao)、削(xue)減剩余污泥(ni)(ni)產量等優點，而(er)受(shou)到越(yue)來越(yue)廣(guang)泛的(de)(de)關注。短程硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)是(shi)指通過增強氨(an)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)細菌(jun)（AOB）的(de)(de)活(huo)性或(huo)增加其豐度、抑制(zhi)亞(ya)硝(xiao)酸鹽(yan)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)菌(jun)（NOB）的(de)(de)生長，使硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)過程處于(yu)亞(ya)硝(xiao)酸鹽(yan)階段。目前控(kong)制(zhi)方法(fa)主要(yao)集中(zhong)于(yu)改變EO、pH值、溫度、游離氨(an)濃度、污泥(ni)(ni)齡等工(gong)藝運行參數。在維持短程硝(xiao)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)同時，也伴(ban)隨著(zhu)工(gong)藝成本的(de)(de)增加。
研究表明，外加(jia)磁(ci)場(chang)(chang)和(he)生(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)自身的磁(ci)場(chang)(chang)均能對生(sheng)(sheng)物(wu)體(ti)代謝產生(sheng)(sheng)影響，即(ji)生(sheng)(sheng)物(wu)磁(ci)效應(ying)。在合適的強度范(fan)圍(wei)內，磁(ci)場(chang)(chang)可增強酶(mei)活性，提高(gao)反應(ying)速率，促進微生(sheng)(sheng)物(wu)的生(sheng)(sheng)長和(he)代謝。研究發現，磁(ci)場(chang)(chang)對活性污泥的氧利用率和(he)硝(xiao)化(hua)細菌的活性有強化(hua)作用。因(yin)此(ci)，研究附加(jia)磁(ci)場(chang)(chang)對反應(ying)器短程硝(xiao)化(hua)作用具(ju)有重要意義。
研究目的
1． 探究不同磁場強度對短程硝化的影響；
2． 探究(jiu)不(bu)同磁場強度對細菌菌群結構的影響。
研究方法
測序技術：Illumina MiSeq高通(tong)量測序平臺
測序模式(shi)：微生物組細(xi)菌16S rRNA V4區測序
實驗對象：由采自好氧池的(de)活性污泥、磁鐵、SBR裝置組成(cheng)的(de)SBR反應器(qi)
實驗設計(ji)：磁場強度通過(guo)調(diao)節磁鐵(tie)與(yu)(yu)反應器中心的距離(li)大小來實現。其中，r0、r5、r10、r15、r20和(he)r25用于(yu)探究短程硝化的磁場強度實驗；CK和(he)M用于(yu)SBR反應器短程硝化的啟(qi)動與(yu)(yu)暫停實驗；RCK、R5mT和(he)R25mT用于(yu)高通量測序。
組名 | 處理方式 | 組名 | 處(chu)理方式 |
r0 | 無(wu)磁(ci)場附加 | CK | 無磁場附加 |
r5 | 附加磁場強度為5mT | M | 附加磁場強度為(wei)5mT |
r10 | 附加(jia)磁場強度為10mT | RCK | 無(wu)磁(ci)場附(fu)加 |
r15 | 附(fu)加磁場(chang)強度為15mT | R5mT | 附加磁場強度為(wei)5mT |
r20 | 附加磁場強度為20mT | R25mT | 附加磁場強度為25mT |
r25 | 附(fu)加磁場強度為25mT |
研究(jiu)結果
1.短程硝化(hua)磁(ci)場(chang)強度
在短(duan)程(cheng)硝(xiao)(xiao)化（PN）過程(cheng)中(zhong)，亞硝(xiao)(xiao)酸鹽與(yu)銨鹽的比(bi)值(zhi)越(yue)大(da)，表(biao)明硝(xiao)(xiao)化作(zuo)用(yong)越(yue)強(qiang)，反之越(yue)弱。不同磁場(chang)強(qiang)度(du)下，亞硝(xiao)(xiao)酸鹽與(yu)銨鹽的比(bi)值(zhi)隨(sui)(sui)時間的變化曲(qu)線如(ru)下圖所示。結果表(biao)明，磁場(chang)的存在對短(duan)程(cheng)硝(xiao)(xiao)化具有顯著(zhu)(zhu)影響，磁場(chang)強(qiang)度(du)為(wei)5mT時，硝(xiao)(xiao)化作(zuo)用(yong)強(qiang)；然(ran)而(er)，隨(sui)(sui)著(zhu)(zhu)磁場(chang)強(qiang)度(du)的增(zeng)強(qiang)，硝(xiao)(xiao)化作(zuo)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)弱。由(you)此可知，短(duan)程(cheng)硝(xiao)(xiao)化的磁場(chang)強(qiang)度(du)為(wei)5mT。
2.弱磁場對反應器中短程硝化的影響(xiang)
