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有机毒性物质
来源: 时间:2023-05-10

   有机毒性物质

   有机化合物中也有很多物质对厌氧污泥的产甲烷活性具有很强的抑制作用,因此研究这些物质对厌氧污泥的抑制性是十分重要的。

    (1)硝化物的毒性

 厌氧条件下往系统中加入乙醇,能将2,4-二硝基甲苯转化为2,4-氨基甲苯,但不能进一步降解。如继续进行好氧处理,则能将 24-二氨基甲苯完全无机化。

    Tseng Yang 报道,3 种硝基物中硝基酚对甲烷菌的毒性最强,间硝基酚次之,邻硝基酚最弱。硝基酚的厌氧降解,首先是通过水解还原转化为间硝基酚,再通过脱氨基后转化为苯酚。

    (2)抗生素的毒性

    多酿造厂都会使用抗菌素对原料进行灭菌,因此其废水中就可能会含有抗菌素。通常青况下抗菌素对已经驯化了的污泥毒性并非很严重,但某些抗菌素对未经驯化的厌氧污泥的毒性可能非常大。

     Camprubi等报道,四环素、红霉素质量浓度分别为225mg/L50mg/L 时,不会对甲烷菌产生抑制 ;痢特灵质量浓度为150mg/L时,在间歇或半连续反应器中运行时,对甲烷菌活性的最大抑制程度( 考察系统生物活性与对照系统生物活性之差 /时照系统生物活性)10% 。氯霉素对甲烷菌会产生强烈抑制,经过很长时间驯化后,甲烷产量也只能达到原来的 5%。这表明甲烷菌是不能对氯霉素产生驯化的。

     (3)氰化物和氯仿的毒性

     Yang研究了氰化物和氯仿对利用乙酸的甲烷菌的毒性,试验结果表明,氰化物和氯仿的浓度不同抑制期也不同,浓度越高抑制期越长,而且氯仿的抑制期比氰化物长。产气率的很快恢复表明,在长时间的抑制期中甲烷菌没有死亡,而是代谢受到抑制。因细菌生长需要100 多天,但试验中发现,开始产气后产气率恢复仅需 10d左右。

 吴唯民等(1995)利用能进行还原脱氯的微生物富集物接种,在小型试验装置内成功地培养出了具有还原脱氯功能的颗粒污泥, PCP能被这种颗粒污泥完全脱氯并进一步分解为甲烷和二氧化碳,四氯乙烯和其他氯代乙烯能被还原脱氯为乙烯,他们还利用这种颗粒污泥来处理含有PCP和氯代乙烯的废水和地下水,均取得了满意的效果。

    (4)芳香族化合物的毒性

     Golden等人分析了芳香族化合物对甲烷菌的影响,发现利用乙酸的甲烷菌比利用H2/ CO2的甲烷细菌更易受芳香族化合物的抑制,并且芳香族化合物中的取代基不同对甲烷菌的毒性也不同,它们的毒性顺序为 :NO2>CI>F

    (5)挥发性脂肪酸(VFA)的毒性

    VFA 的毒性取决于pH值,因为只有游离的 VFA是有毒性的。据报道,游离的乙酸和丙酸的 IC5o值分别为16mgCOD/L6mgCOD/L。如果厌氧反应器的 pH 值较低,则游离不会对甲VFA所占比例会比较高,导致产甲烷菌不能生长;相反,在 pH 值为70或略高于pH=7.0时,VFA 是相对无毒的,因为此时它们主要以离子形式存在。对于驯化了的颗粒污泥,当 pH值为74时,即使VFA 浓度高达15000mg/L 时通常也不显示出毒性。

能达到原 VFA在较低的pH值情况下,对产甲烷菌的毒性是可逆的。当pH 值为5.0左右时,产甲烷菌在含VFA的废水中存活可长达 2个月。但是,一般来说其产甲烷活性要在pH 时抑制。 恢复正常后几天到几个星期才能够恢复。如果低 pH值条件仅维持12h以下,产甲烷活性可在 pH值调节之后立即恢复。

    (6)长链脂肪酸(LCFA)的毒性 脂类及长链脂肪酸(Long-chainfatty LCFA)在肉类和食用油加工工业以及洗羊毛废水中含量很高,如果不经处理,这些废水将对环境造成污染。

 在反应器中能否形成和维持高产甲烷活性和良好沉降性能的颗粒污泥是现代厌氧反应器高效运行的关键。LCFA对厌氧颗粒污泥的产甲烷活性有严重抑制,其中毒性较大的有酸、癸酸和油酸。EGSB 反应器厌氧颗粒污泥对 LCFA的抑制表现出比UASB反应器厌氧颗粒污泥更大的耐受能力。同时, LCFA 也主要通过在颗粒污泥厌氧微生物的吸附而破坏菌体细胞膜的结构,直接杀死厌氧微生物。因此,受LCFA抑制厌氧颗粒污泥生物活性短期内不能恢复,更不会产生对 LCFA 的适应性。

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