苯酚對活性污泥活性的影響

1、苯酚對活性污泥活性的影響活性污泥法是以活性污泥為核心的廢水生物處理技術，其中對污染物降解起關鍵作用的是活性污泥中的細菌1，而作為細菌的捕食者微型動物在維持細菌群落活力2，為活性污泥中的細菌提供礦物營養(yǎng)3，維護活性污泥微環(huán)境生態(tài)食物鏈健康4，維持活性污泥系統(tǒng)穩(wěn)定5發(fā)揮重要作用，可作為活性污泥法廢水處理效能的指示生物69.水中存在的有毒有害物質(zhì)一方面會對活性污泥中的不同類別細菌產(chǎn)生不同程度的抑制效應，對細菌群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，進而通過食物鏈的傳遞影響到處于食物鏈頂端的微型動物的群落結(jié)構(gòu)10；另一方面，毒害物直接對微型動物產(chǎn)生毒害效應，如重金屬離子11, 12,從而對活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要影

2、響苯酚是生產(chǎn)某些聚合樹脂、造紙、精煉石油以及藥物（如阿司匹林）等工業(yè)過程生產(chǎn)廢水中的主要污染物13,當進入廢水生物處理系統(tǒng)時，會對活性污泥微生物產(chǎn)生影響，從而影響到廢水處理效果目前，苯酚對活性污泥處理系統(tǒng)的毒害研究主要集中于活性污泥處理性 能14, 15、污泥特性16、代謝機制17、動力學18和細菌群落結(jié)構(gòu)19等方面為了 篩選出苯酚對活性污泥處理性能（運行參數(shù)、處理效果等）的指示生物而進行了少量的微型動物研究8, 20，而未從群落結(jié)構(gòu)動態(tài)變化的角度揭示苯酚對活性污泥的微生態(tài)系統(tǒng)的長期 影響機制本研究的主要目的是基于序批式活性污泥處理系統(tǒng)（SBR），探究含酚廢水對活性污泥活性及微型動物群落結(jié)構(gòu)的

3、持續(xù)負荷影響，并探討污泥活性與微型動物群落之間的關系，篩選污泥活性指標的指示生物，以期為含酚廢水生物處理系統(tǒng)的生產(chǎn)運行提供生物學理論及技術 依據(jù)1材料與方法1.1裝置啟動與運行控制自制序批式反應器（SBR），其主體由高85 cm、內(nèi)徑7.5 cm的有機玻璃柱制成，有效容 積為3.2 L.空氣壓縮機通過置于反應器底部的微孔曝氣頭提供系統(tǒng)所需氧氣，同時為泥、 水的混勻與環(huán)流提供動力.通過調(diào)節(jié)空氣流量計控制曝氣強度（0.2 L min-1），維持水中穩(wěn)定的溶解氧（DO）（6.02 ± 0.47） mg L-1.反應器在室溫（21.6 ± 4.2） C 下運行.分別設置 對照系統(tǒng)C

4、K（進水不添加苯酚）和試驗系統(tǒng)EK進水添加苯酚（aladdin 試劑，分析純）這2 個系統(tǒng).接種污泥取自馬鞍山市某污水處理廠好氧池，采用自來水對污泥進行清洗并均混后分別投加至2個反應器，悶曝2 d后，混合液懸浮固體濃度（MLSS）分別為2 753 mg L-1和2 669 mg L-1，污泥沉降比（SV）均為22%.然后進行污泥培養(yǎng)馴化，培養(yǎng)原水由靜置48 h的自來水混合配制而成，水中投加一定量的 C6H12O6 NH4Cl、KH2PO4（微量元素來源于試驗用水），使 BOD :N :P 之比接近 100 :5 :1. 用 NaHCO3/Na2CO緩沖體系（pH=9.25）調(diào)節(jié)進水 pH（7.

5、60 ± 0.10）.通過系統(tǒng)中活性污泥微型動物群落物種多樣性及出水水質(zhì)等指標判定11,系統(tǒng)運行約30 d，活性污泥達初步成熟，完成馴化，進行正式試驗正式試驗分成3個階段，在培養(yǎng)原水中加入不同量高濃度苯酚溶液(50g L-1)，使第1、第2、第3階段原水中苯酚溶液濃度分別為 50 mg L-1(低濃度)、100 mg L-1(中等 濃度)和300 mg L-1(高濃度);試驗期間，系統(tǒng)的進水水質(zhì)控制在COD為(839.04 ± 87.70)mg L-1、氨氮為(45.22 ± 4.95) mg L-1、總磷為(6.65 ± 0.34) mg L-1，系統(tǒng)

6、中污泥 負荷(以 COD/MLSS計)約為 0.25 kg (kg d)-1.正式試驗期，反應器采用間歇曝氣的方式運行(曝氣和沉淀交替進行，時間均為2 h),每天運行2個周期，每個周期12 h.在每個周期沉淀結(jié)束前將反應器中上清液通過出水口排出，排水比(進水體積與反應池總有效體積之比)為1/3.2，然后補入新鮮原水至原水位，重新進入下一個周期運行，如此循環(huán)往復.通過每日在曝氣階段末期排放一定量泥水混合液的方式控制 MLSS在4 000 mg L-1左右，并控制污泥齡 B為25 d.1.2樣品采集及微型動物鑒別計數(shù)與分類正式試驗開始后，每隔12 d在第1個周期(08:0020:00)最后一個曝氣

7、階段結(jié)束前30 min內(nèi)，通過虹吸管在反應器垂直方向上等距離(反應器底部往上10、40、70 cm處)采集3個污泥混合液平行樣用于微型動物鑒別計數(shù).使用微量移液器(DRAGON大龍)移取25卩L單獨取樣鑒別統(tǒng)計小型鞭毛蟲(flagellates)( < 20卩L)時取樣量為5卩L搖勻后的污泥混合液置于光學顯微鏡(PH50系列，X 100或X 400)下對微型動物進行鑒別、計數(shù).根據(jù)形態(tài)學和行為學特征并依照圖譜、文獻21,22將微型動物按需要鑒定到種或類群.原生動物均鑒定到種，輪蟲(rotifers)、線蟲(nematodas)等微型后生動物鑒定到類群23.鑒定工作在5 h(最長不超過8

8、h)內(nèi)完成，以避免微型動物數(shù)量和物種豐富程度在鑒別過程中改變23, 24.將微型動物群落中常見的纖毛蟲類原生動物分為菌食性纖毛蟲(Bacterivorous ciliates) 和肉食性纖毛蟲(Carnivorous ciliates)，其中菌食性纖毛蟲又分為匍匐型纖毛蟲(Crawli ng ciliates) 、固著型纖毛蟲(Sessile ciliates)和游泳型纖毛蟲(Swimming ciliates)等三大類群23,將微型動物數(shù)量所得數(shù)據(jù)折算成個mL-1.1.3污泥活性與水質(zhì)及污泥常規(guī)指標測定每隔23 d在第1個周期最后一個曝氣階段結(jié)束前30 min內(nèi)取一定量的泥水混合液進行污泥電

9、子傳遞體系(electrontransport system, ETS)包括TTC-ETS和INT-ETS活性測定25, 26.其中，抑制率(IR)計算公式為：R = («0 E /?)/出 x 100%式中，R0為對照系統(tǒng)測定值，R為試驗系統(tǒng)測定值.在進水曝氣后的1 min內(nèi)取少量混勻后的泥水混合液過濾(0.45卩m微濾膜)，采用紫外-可見分光光度法(上海儀電752N)測定濾液中實際苯酚濃度(最大吸收波長為270 nm).其 他指標：化學需氧量(COD)、氨氮(NH4+-N)、總磷(TP)按照標準方法27測定；污泥沉降比(SV) 采用30 min沉降直接讀數(shù)法測定；混合液懸浮固體濃

10、度(MLSS)采用重量法測定；溶解氧(DO)和水溫(T)采用便攜式溶解氧測定儀(雷磁JPBJ-608)測定；pH值采用數(shù)顯pH計(雷磁PHS-25)測定1.4數(shù)據(jù)處理分析采用Shannon-Wiener指數(shù)28H '表征活性污泥微型動物群落物種多樣性，其計算公式：a用=-V (Rlnp,)式中，S表示物種種數(shù)，pi表示第i個種的個體數(shù)占所有物種總數(shù)的百分比所有微型動物統(tǒng)計數(shù)據(jù)均取3個平行樣平均值進行分析統(tǒng)計分析采用軟件 SPSS 19.0進行Pearson相關性、LSD多重比較(a =0.05)和主成分分析(PCA)，其中Pearson相關性 分析之前需將所有原始數(shù)據(jù)按對數(shù)公式x=ln

11、(x+1)進行轉(zhuǎn)換.采用Origin 9.0和Excel 2007完成相關圖表制作.2結(jié)果與討論2.1污泥活性對苯酚毒害效應的響應及其變化在整個試驗過程中，兩個活性污泥系統(tǒng)的處理效果沒有明顯的差異(P>0.05)試驗過程中，兩個系統(tǒng) COD和 NH4+-N去除率分別為(95.38 ± 4.41)%、(97.06 ± 2.42)% 和(98.92 ± 1.58)%、(98.46 ± 2.29)%，可能的原因是在足夠長的反應時間(本試驗曝氣反應時間為 6 h)條件下對一定范圍內(nèi)濃度(<400 mg L-1)的進水苯酚能夠作為碳源的一部分被細菌充分

12、降 解，以致對活性污泥處理效果不產(chǎn)生明顯影響14, 16.但進水濃度在400 mg L-1以下的苯酚對好氧污泥形態(tài)、比耗氧速率(SOUR)16以及活性污泥微型動物群落種屬組成20均有明顯的影響.電子傳遞體系(ETS)活性可表征活性污泥系統(tǒng)中的微生物活性26, 2931，揭示系統(tǒng)硝化反硝化規(guī)律26，表征重金屬對污泥活性的影響32, 33. TTC-ETS 和INT-ETS是用于檢測污泥ETS活性的常用方法34，兩者因氧化還原電位大小以及從呼吸鏈上接受電子的部 位不同(后者較早地從呼吸鏈上接受電子)而對污泥活性的響應不同25, 35.然而，是否可以采用污泥ETS活性表征酚類有機毒害物質(zhì)對污泥活性的

13、影響，未見報道.本研究通過測定TTC-ETS活性和INT-ETS活性，分析比較確定適用于有機毒害物苯酚對污泥活性影響的有效 表征指標，以揭示在苯酚毒害效應影響下污泥活性的變化規(guī)律.不同進水苯酚濃度持續(xù)負荷條件下污泥TTC-ETS活性、INT-ETS活性及其動態(tài)變化如表1和圖1 所示.圖1苯酚對活性污泥 TTC-ETS活性和INT-ETS活性的影響污泥ETSg性伽（mg hy150苯酚濃度/mgU10030TTC-ETS152.10+59 44164.43±81.1Q120.75+INPETS1B6 5D112B.151657B±559B94.33±1弒瞪結(jié)杲以平均

14、值土標:隹差烹示，對試醞數(shù)據(jù)進行LSD多重比較分析,嚥示P < 0.05.*示P < 0.01,表明試驗系統(tǒng)與對頤系表1不同進水苯酚濃度持續(xù)負荷條件下污泥ETS活性1)從圖1(a)中可以看出，在整個試驗期間內(nèi)，對照系統(tǒng)CK試驗系統(tǒng)EK中的污泥TTC-ETS 活性分別為(200.26 ± 65.57)卩 g (mg h)-1、(152.91± 63.63)卩 g (mg h)-1，均存在較大波動，且變化趨勢相近，這與前人的研究結(jié)論31相一致，即進水水質(zhì)等運行參數(shù) 的改變不會影響SBR系統(tǒng)中污泥TTC-ETS活性的變化趨勢當進水苯酚為低濃度(50 mg 1-1) 時

15、，苯酚的毒害效應對系統(tǒng)中污泥TTC-ETS活性的影響并不顯著(P=0.499)，其抑制率IR僅為(20.75 ± 10.43)%(圖2，下同);當進水苯酚濃度增加到 100 mg L-1時，CK EK兩 個系統(tǒng)中TTC-ETS活性均隨運行時間變化而有所增大，且EK系統(tǒng)的TTC-ETS活性此階段的初期更大，試驗第36 d為230.30卩g -(mg h)-1，比CK系統(tǒng)168.57 卩g (mg h)-1 大36.62%,這說明適當濃度的苯酚會短暫地促進污泥TTC-ETS活性的增大.ETS活性表征污泥活性的方法實質(zhì)上是通過測定好氧微生物的呼吸活性來間接指示活性污泥的生物活性34，故適當

16、濃度的苯酚短時間內(nèi)能夠通過促進TTC-ETS活性的增長(活性污泥中微生物的呼吸增強)來增強微生物(包括微型動物，下同)對苯酚毒性生存環(huán)境的適應.隨后TTC-ETS活性開始降低，系統(tǒng)運行第46 d，試驗系統(tǒng)中污泥 TTC-ETS活性達到最低的32.61卩g (mg h)-1 ,僅有對照系統(tǒng)的18.66%,抑制率高達81.34%.這是因為隨著時間的推移， 苯酚在活性污泥中得到累積，超過污泥中微生物的耐受閾值，微生物開始大量死亡，導致污泥活性急劇降低，污泥TTC-ETS活性呈現(xiàn)出急劇減小的趨勢.第50 d，兩個系統(tǒng)中的污泥TTC-ETS活性逐步增大，且兩者的差距逐漸縮小，這是由于試驗系統(tǒng)中的活性污泥

17、某些微生 物通過馴化，逐步適應了有毒的生存環(huán)境，大量繁殖的結(jié)果.總的看來，進水苯酚濃度為100mg L-1時，試驗系統(tǒng)與對照系統(tǒng)中污泥TTC-ETS活性存在顯著差異(P=0.045)(表1，下同)，說明此濃度下的苯酚毒性對污泥活性產(chǎn)生了明顯的抑制效應；進一步增大進水苯酚濃度至300 mg -L-1，試驗系統(tǒng)與對照系統(tǒng)中的污泥TTC-ETS活性差異性進一步增大(P=0.008),但在這一階段后期，苯酚對污泥TTC-ETS活性的抑制率相對穩(wěn)定在40%左右.不包括0100%以外的數(shù)據(jù) 圖2苯酚對活性污泥 TTC-ETS活性、INT-ETS活性的抑制 影響圖1(b)表明：在整個試驗過程中試驗系統(tǒng)和對照

18、系統(tǒng)具有相近的INT-ETS活性變化規(guī)律，這與TTC-ETS活性類似.然而，LSD多重比較分析結(jié)果表明(表1),進水苯酚濃度在50 300 mg L-1范圍內(nèi)，苯酚對污泥 INT-ETS活性幾乎沒有顯著影響(P>0.05)，這可能是因 為INT較早地從呼吸鏈上接受電子，只有細胞色素b之前的電子傳遞過程被阻斷后其活性才能受到抑制，因此INT-ETS活性受影響的概率要小一些 25.此外,TTC氧化還原電位(460 mV) 明顯高于INT氧化還原電位(90 mV)35 , TTC作為人工電子受體時在進水濃度在50300mg L-1范圍內(nèi)的苯酚毒害作用下更容易接受電子發(fā)生電化學反應，故污泥TTC

19、-ETS活性比INT-ETS活性更加敏感，更適合作為苯酚對好氧污泥活性毒害效應的響應指標，以反映苯酚對好氧污泥活性的影響規(guī)律2.2苯酚對活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)的影響2.2.1苯酚對活性污泥微型動物形態(tài)的影響在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，隨著苯酚濃度的增大，試驗活性污泥系統(tǒng)中開始出現(xiàn)體型與微型動 物大小相近的胞囊(其個體大小為100300卩m),如蟲體收縮狀態(tài)下的輪蟲圖3(a)，其 數(shù)量變化規(guī)律如圖 3(b)所示.由圖3(b)可知，在低濃度條件下，未觀察到胞囊，當進水苯 酚濃度增大至100 mg L-1時，一些微型動物(由觀察到的胞囊大小可以判斷出并非所有微 型動物都形成胞囊)為了避免苯酚毒性環(huán)境的毒害，

20、纖毛等消失，身體向內(nèi)收縮成橢圓形， 并在體外積累一層保護膜形成胞囊，這一現(xiàn)象在韋貞鴿等36的相關研究中也觀察到了此時，胞囊開始大量出現(xiàn)，第37 d達最大值(4 640個mL-1).隨后開始急劇減少，到第二階段結(jié)束時減至173個mL-1，在高濃度(300 mg L-1)條件下，胞囊數(shù)量仍較少，試驗結(jié)束 時，幾乎觀察不到胞囊，說明過高濃度(>300 mg L-1)的苯酚其毒害作用使微型動物形成胞囊的生存機制失效，大量死亡而消失.胞囊是微型動物對毒性的形態(tài)適應方式，是一種自我保護的生存機制，也是影響微型動物群落結(jié)構(gòu)動態(tài)變化的原因之一，但由于胞囊只是微型動物的休眠體，以下對活性污泥微型動物群落結(jié)

21、構(gòu)進行分析時，不包括胞囊圖3苯酚毒害作用下微型動物形成的胞囊（100倍）及其數(shù)量變化規(guī)律222 苯酚對活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)的影響不同濃度苯酚毒害作用下，活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)如表2所示.懺型動拗類群多度相對多度多度mL _1相對參慝/%多度 斤 ml?1雷SJ型纖毛蟲773±7846.24±8.51949±1 133457+4.481 619±1 559固著型纖毛蟲1 ooa±i ns616+11133 491±3 0641&72+1070117+1B7游嘛:型纖毛蟲227+5600 54+0.784+140.03+0.

22、120±0肉食性纖毛蟲5±120.01±0 044+110.01+0.04575+510對照荼絨肓殼變砒蟲1 4B2+9B88.63+5.547 365±3 29441.49±11.392 030+947裸變形蟲2189±3 90912411210320±360.10±0.220±0鞭毛蟲21 371±26 04964B4 ±27.533 859±2 54920.53±9812 550±1089微型后生動物265±3711,11±1.4

23、72 794±1 78716.56±9.0292±163所肓微型動物27 327±25 345100 00±0 0018 486+3 675100.00+0.005 9B2±1 108匍司型纖毛蟲560±5015 13±5.99444+6673.75±4 97327+410'固著型纖毛蟲1 008±1 012779±8.311 497±1892&53±9 61160*124游冰型纖毛蟲76+160029+0.71174+6750.70+2 693&#

24、177;6肉食性纖毛蟲0±00.00±0.000±00.00+0.00102+102試驗系績有殼賁形蟲535±1 131'7.15±15.153 524±1 3793&.U+1&.&01 497*433裸變形蟲271+6133,62+8,1868±920 42±0 540±0鞭毛蟲23 243±40 6767505+28 184 28Q±3 0963376±13807 S50+4 19曠徵型后生動物92±1260.93±1

25、751 440±1 319'13 66±9 36583±633所有徵型動物25 786+40 003100,00+0.001 1427+6 51810000±0.001Q 527±3 4031滋計結(jié)果以平均值土標準差夷示，対試瞌數(shù)據(jù)進行LSD多重比較分析,嚥示P<0.05.-示P< 0.01,表明試驗系統(tǒng)與對照蔡 顯著表2活性污泥系統(tǒng)中微型動物群落不同類群的多度和相對多度1）從表2中可知，兩個系統(tǒng)中微型動物群落類群組成均在不同運行階段而所有不同.當進水苯酚濃度為50 mg L-1時，除有殼變形蟲（P=0.026）夕卜，兩個活

26、性污泥系統(tǒng)中的微型動 物群落不同類群多度單位體積（mL）泥水混合液中微型動物個體總數(shù)均不存在顯著性差異（P>0.05），整個群落多度也不存在顯著性差異（P=0.904），且所有微型動物類群相對多度均不存在顯著性差異（P>0.05）,說明低濃度苯酚對活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)沒有顯著性影響 當進水苯酚濃度增加至100 mg -L-1時，苯酚對微型動物群落中的固著型纖毛蟲（P=0.041）、有殼變形蟲（P=0.000）、微型后生動物（P=0.025）等類群以及整個微型動物群落多度（P=0.018）均產(chǎn)生顯著性影響，其中裸變形蟲和鞭毛蟲的相對多度（物種個體數(shù)占所有物種總數(shù)的百分比）與對照系

27、統(tǒng)相比存在顯著性差異（P < 0.05），說明當進水濃度為100 mg L-1時，苯酚會對活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的影響；進一步增大進水苯酚濃度至300 mg -L-1 ,與對照系統(tǒng)相比，試驗活性污泥系統(tǒng)中的匍匐型纖毛蟲（P=0.04）、肉食性纖毛蟲（P=0.022）、鞭毛蟲（P=0.004）也存在顯著性差異（P < 0.05），且整個微型動物群落多度差異進一步增大 （P=0.014），說明高濃度苯酚長期作用下對活性污泥微型動物群落不同類群產(chǎn)生不同影響： 一方面，高濃度苯酚對微型動物群落中的多數(shù)類群的生長繁殖存在明顯的抑制作用，如匍匐型纖毛蟲、肉食性纖毛蟲、有殼變形蟲、裸變

28、形蟲等另一方面，高濃度苯酚對微型動物群落中的某些類群的生長繁殖也存在明顯的促進作用，如鞭毛蟲試驗系統(tǒng)鞭毛蟲多度（7 850±4 198）個-mL-1顯著大于對照系統(tǒng)（2 550 ± 1 089）個mL-1（表2），其相對多度達（70.72 ± 20.77）%，成為優(yōu)勢類群.可能的原因是：在較高濃度苯酚長期作用下，苯酚在活性污泥中累積（水中實際濃度達80100 mg L-1），細菌活力受到抑制，其凝聚能力降低，污泥 絮體粒徑變小16，不利于爬行或附著于污泥絮體表面捕食細菌的匍匐型和固著型纖毛蟲 37生長繁殖，而有利于游離于絮體表面活動的鞭毛蟲存活，從而使其在微環(huán)境食

29、物鏈中對細菌的捕食更有競爭力而快速繁殖；相對于體型較大的纖毛蟲原生動物，鞭毛蟲尤其是異養(yǎng)型鞭毛蟲（HNAN）對游離細菌的捕食效率更高38,因而生長繁殖旺盛.此外，高濃度苯酚對微型后生動物中線蟲的生長繁殖也有促進作用.更重要的是，與對照系統(tǒng)相比，試驗系統(tǒng)中的匍匐型纖毛蟲（P=0.038）、肉食性纖毛蟲（P=0.016）、有殼變形蟲（P=0.040）、鞭毛蟲 （P=0.001）的相對多度均存在顯著性差異（表2），說明高濃度苯酚的進入會對活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更為顯著的影響.有研究者認為不同種類在群落中的數(shù)量分布曲線是表現(xiàn)群落結(jié)構(gòu)的一個重要指標21,故在此基礎上獲得的 Shannon-Wien

30、er指數(shù)H'可以反映群落結(jié)構(gòu)差異.為了進一步揭示苯酚 濃度大小對活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)的影響程度，對不同濃度條件下微型動物群落物種多樣性指數(shù)進行主成分分析，結(jié)果如圖4所示.從中可知，選取的2個主成分貢獻率分別為52.08%、19.69%，累積貢獻率達71.77%.低濃度苯酚持續(xù)負荷作用下的活性污泥微型動物 群落物種多樣性及相應對照系統(tǒng)與PC1和PC2均呈正相關，中等濃度苯酚持續(xù)負荷作用下的活性污泥微型動物群落物種多樣性與PC1和PC2均呈正相關，而其相應對照系統(tǒng)中的微型動物群落物種多樣性與 PC2呈負相關，即兩者差異明顯，說明中等濃度苯酚進水較之低濃度苯 酚進水對活性污泥微型動物群落

31、結(jié)構(gòu)影響更大.進一步分析，除對照系統(tǒng)高濃度苯酚持續(xù)負荷作用下的微型動物群落物種多樣性指數(shù)與PC1呈負相關外，其余條件下的微型動物群落物種多樣性均與PC1呈正相關，說明高濃度苯酚長期作用下，活性污泥系統(tǒng)中的微型動物群落物種多樣性發(fā)生了更為明顯的變化，即群落結(jié)構(gòu)受到了明顯影響.樣方之間距離大小反映了方間特征量的相似程度，且距離越近相似程度越高39.從樣方距離來看，低濃度苯酚和中等濃度苯酚對活性污泥微型動物群落物種多樣性的影響相接近，而高濃度苯酚作用下的微型動物群落與對照系統(tǒng)相比距離最大，說明高濃度苯酚對微型動物群落物種多樣性影響最大， 即高濃度苯酚對活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)影響最大，這與前文分析結(jié)

32、果相一致-/戶刊電匚叱丄r/IMh«-L *>EK-il1® mf L '-CK'-EKT 用-OSDUjOPCI 01 (W%)圖4不同濃度苯酚影響下活性污泥系統(tǒng)中微型動物群落物種多樣性主成分分析(PCA)2.2.3苯酚影響下活性污泥微型動物群落結(jié)構(gòu)動態(tài)變化活性污泥系統(tǒng)中不同類群微型動物相對多度隨運行時間的動態(tài)變化如圖5所示.兩個系統(tǒng)中不同類群的微型動物其相對多度隨運行時間均有較大變化，這與城市廢水活性污泥處理系統(tǒng)相一致37, 40.但不同濃度的苯酚影響下，微型動物群落結(jié)構(gòu)隨時間的變化有所不 同.具體地，在第1階段低濃度苯酚進水條件下，除有殼變形蟲外

33、，苯酚對微型動物群落不 同類群相對多度隨時間變化的影響不明顯，兩個系統(tǒng)中鞭毛蟲多度均占據(jù)了長時間的絕對優(yōu)勢，其相對多度分別達(64.84 ± 27.56)%、(75.05 ± 28.18)%，兩者無顯著性差異(P=0.342)， 其他類群相對多度較小，且各類群的微型動物相對多度隨時間變化趨勢線上的拐點所在時間 軸的位置相對差異較小(圖5);試驗第2階段，兩個系統(tǒng)中各微型動物類群分布相對第1階段較均勻，在這一階段有殼變形蟲成為優(yōu)勢類群，但試驗系統(tǒng)中有殼變形蟲前期(3245d)受到了抑制，對照系統(tǒng)和試驗系統(tǒng)中有殼變形蟲相對多度分別為(34.31 ± 7.66)%、(2

34、5.66± 18.18)% ,后者波動也較大.在這一階段，苯酚對固著型纖毛蟲也產(chǎn)生了明顯的抑制，其相對多度處于較低水平(9.58 ± 9.61)%，而鞭毛蟲相對多度(33.76 ± 13.80)%顯著大于后者 (20.53 ± 9.81)%(P=0.005);試驗第3階段，對照系統(tǒng)中微型動物群落各類群分布較均勻， 而試驗系統(tǒng)中鞭毛蟲占絕對優(yōu)勢，試驗結(jié)束前其相對多度達最大值的91.13%.此外，與對照系統(tǒng)相比，試驗系統(tǒng)中的匍匐型纖毛蟲和肉食性纖毛蟲受到了明顯的抑制，前者運行70 d幾乎消失，而后者相對多度一直處于極低水平(1.01 ± 1.05)

35、%.(a)對照系統(tǒng), IKTStlfii lHb廿 HE人 ESI w EiB o WffflPKik 燈慮tfii EEJ «T! n幫葉MW宓起空砒zFtFs&1030»«1 如 M17DU也耐1麗(b)試驗系統(tǒng)圖5兩個活性污泥系統(tǒng)中微型動物群落結(jié)構(gòu)動態(tài)變化2.3苯酚影響下的污泥活性與微型動物間的相互關系探討如前文所述，污泥TTC-ETS活性比INT-ETS活性更加敏感，更適合作為苯酚對好氧污泥 活性毒害作用的響應指標，故選擇TTC-ETS活性作為苯酚影響下污泥活性的表征指標.不同進水濃度苯酚作用下污泥TTC-ETS活性的變化規(guī)律圖1(a)與活性污泥微

36、型動物群落結(jié)構(gòu)動態(tài)變化(圖5)對比分析可知，污泥TTC-ETS活性與微型動物群落結(jié)構(gòu)相互之間存在著一定 的關聯(lián)，如低濃度苯酚對污泥TTC-ETS活性及微型動物群落結(jié)構(gòu)的影響均不明顯；當進水濃度達100 mg L-1時，苯酚對污泥TTC-ETS活性及微型動物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的影響；進一步增大進水濃度時，這種影響顯著增大活性污泥是活性污泥處理系統(tǒng)中的主體，而活性污泥微生物是活性污泥污染物降解核心，因此活性污泥微生物 ETS活性對活性污泥處理系統(tǒng)的正常運行有著重要意義41,而在活性污泥微環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中微型動物作為食物鏈頂端的捕 食者，在維持活性污泥微環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)揮著重要作用，因此，活性污泥活

37、性與微型動物群落結(jié)構(gòu)之間也必然存在聯(lián)系活性污泥微型動物與污泥活性Pears on相關性分析結(jié)果如表3所示.TTC-ETS 活性類群腫對照系統(tǒng)試驗系統(tǒng)(CK)(EK)匍匐型纖毛蟲Crawling ciliates-0.1330.087銳利楣纖蟲Aspdsca lynceus-0.380-0.125有肋楣纖蟲Aspidisca costata-0.170九肋游仆蟲 Euplotes novemcarinatus-0.304近親游仆蟲Euplotes affims-0.318固著型纖毛蟲Sessile dliates-0.3520.191點鐘蟲 Vorticella picta0.395溝鐘蟲 Vo

38、rticella convallaria-0.3970.235八鐘蟲 Vorticella octava-0.133小 口鐘蟲 Vorticella microstoma-0.254-0.294條紋鐘蟲 Vorticella striata-0.139水虱間隙蟲 Intranstylum asellicola-0.104水虱偽獨縮蟲 Pseudocarchesium aeslli0.089湖累枝蟲 Epistylis lacustris0.0520.371岡離性紳毛蟲carnivorous dilates-0 413參變斜扳蟲 Ptagocampa mutais-0.403游涼型纖毛蟲Swim

39、ming ciliates-0 127-Q.078凹縫小胸蟲 Microtorax sui s ars-0.245-0.112有肋小胸蟲 ceothordx costal-0 173=有殼變形蟲Testate amoebae0.334-0.169蓋廂殼蟲Pyxidicuia opercLiiata-0.4840.150針棘厘殼蟲Gentg沁acieata-0.628*半ID表殼蟲加船陽emi5p/)aenca-0.474巢居法帽蟲 Phryganetla niduius0.639=結(jié)節(jié)鱗殼蟲Eugiypa laevis0.208-0 U0絨條三足 Trema Mea.-e-0.463-裸變形蟲

40、Naked amoebae0.011-0.071冊瑚黑孌形 .Saccarroesa gonornia-0.029柏馬氏蟲 Mayore.i'a cypres-0.071鞭毛蟲 F lagellates-0118-0.139三角袋鑒蟲 Pera ne ma trie hop h orum-0.071-0.083匡淀粉葉鞭蟲PhyNoet備amylopagLiS-0.1520.061梨波豆蟲呂ooto eofax0.2740.290慢行液豆蟲B加。repens02630.267測偏液豆蟲弓切。compresses-0.450-0.129球菠豆蟲Sotfo globasus-0.3090

41、163軟波豆蟲Soda怕門s0.418斑膠皮豆蟲Aodo saltans0 124變形迪豆蟲Eodo amoebins-0 047一跳 ® i荷蟲 P te uro m on asjacans0.0270.438微小無吻蟲C伯帥舊v治parva-0.718筒型后生動物M i cro- m etazo a05220.427輪蟲 rofifers0.4680J80nematodas02080 1001)-T*示未觀察H相應物種；諜示該示p<o.oi表3活性污泥微型動物與污泥活性Pears on相關性水中毒害物質(zhì)的存在使微型動物群落與所處的微生態(tài)環(huán)境之間的關系復雜化42，兩個活性污泥系統(tǒng)中的微型動物同一個種與