【摘 要】
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污泥膨胀一直是限制活性污泥法进一步可持续发展的重点问题。其中,超过95%是由于丝状菌的过度繁殖和生长导致的丝状菌性污泥膨胀。丝状菌性污泥膨爆发后,污泥沉降性能恶化,二沉池中泥水分离困难引发污泥大量流失,严重影响出水水质,甚至整个污水处理工艺失败。因此,有效并合理的控制丝状真菌性污泥膨胀成为全球关注的焦点。以往由于污泥中真菌的相对丰度较低,往往忽略真菌性污泥膨胀的研究,然而,丝状真菌一旦成为优势菌种
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污泥膨胀一直是限制活性污泥法进一步可持续发展的重点问题。其中,超过95%是由于丝状菌的过度繁殖和生长导致的丝状菌性污泥膨胀。丝状菌性污泥膨爆发后,污泥沉降性能恶化,二沉池中泥水分离困难引发污泥大量流失,严重影响出水水质,甚至整个污水处理工艺失败。因此,有效并合理的控制丝状真菌性污泥膨胀成为全球关注的焦点。以往由于污泥中真菌的相对丰度较低,往往忽略真菌性污泥膨胀的研究,然而,丝状真菌一旦成为优势菌种,其尺寸更大,环境胁迫抵抗性更强,因此,丝状真菌性膨胀的治理更为棘手。丝状真菌性污泥膨胀往往在处理酸性废水的过程中频繁爆发,是酸性环境下城市污水处理厂（WWTPs）中最常见的现象。实际上,低p H环境下丝状菌与絮凝菌的稳态失衡,是诱发丝状菌污泥膨胀的微生态本质,真菌和细菌之间的“跨界”细胞间交流是刺激真菌膨胀的内部驱动力。本研究确定了3种N-酰基高斯氨酸内酯（AHLs）是影响真菌性污泥膨胀的生态因子,阐述了它们在丝状菌生长过程中的关键作用和基因通路的调控行为,并根据AHLs的结构提出了一种有效的控制真菌性污泥膨胀的策略。结果表明,真菌性污泥膨胀发生时,胞外AHLs信号分子C12-HSL（23.16 vs.6.06 ng/g-SS）和C14-HSL（25.25 vs.2.38 ng/g-SS）的浓度显著下降,而C7-HSL（21.62 vs.68.25 ng/g-SS）的浓度急剧上升。对优势真菌青霉菌的纯培养中,证实了C7-HSL显著促进丝状生长、ATP和胞外聚合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的产生,而C12-HSL和C14-HSL则呈现相反的抑制效果。具有功能性的AHLs信号分子可以通过介导信号受体、传递通路和生理代谢调控的下调或上调来调控真菌丝状体的形成。更为重要的是,C12-HSL和C14-HSL被证实在添加5μM剂量时可以抑制真菌膨胀。本研究从细胞间跨界信息交流的角度为控制真菌性污泥膨胀提供了一种创新的策略。
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