人工納米材料對生物膜凈污效果的抑制作用研究

3萬字 68頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要
為了評估CeO2納米顆粒（CeO2 NPs）在污水系統(tǒng)中的不利影響，實驗調(diào)查了CeO2 NPs對序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR）生物脫氮過程的潛在影響。在本研究中，短期（8h）暴露用以評估納米CeO2 NPs對馴化的厭氧-低溶解氧（0.1-0.45 mg/L）SBBR系統(tǒng)的生物脫氮的影響。結(jié)果表明低濃度的CeO2 NPs（1 mg/L）與對照實驗相比，對總氮的去除沒有明顯影響。然而當CeO2 NPs濃度達到10和50 mg/L時，總氮的去除率從74％分別降低到64％和55％。掃描電鏡圖像（SEM）顯示，大量的CeO2 NPs被吸附在生物膜的表層。被吸附的CeO2 NPs引起了ROS的生成，但相對于對照組，只有暴露于50 mg/L的CeO2 NPs方可導(dǎo)致LDH的顯著釋放。激光共聚焦掃描顯微鏡（CLSM）也表明，高濃度的CeO2 NPs可顯著抑制細菌的活性。在短期暴露后發(fā)現(xiàn)，胞外聚合物（EPS）的含量顯著增加，在生物膜表面形成保護層，使內(nèi)部細菌免受納米顆粒損傷。深入研究表明，硝酸還原酶和氨單加氧酶的活性得到了抑制，而對亞硝酸鹽氧化還原酶沒有明顯影響。


關(guān)鍵詞：CeO2 NPs，生物膜，序批式生物膜反應(yīng)器（SBBR），脫氮效率，毒性機理