【摘 要】
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本论文以序批式活性污泥反应器（SBR）作为废水生物脱氮处理系统,选取布洛芬（IBP）与环丙沙星（CIP）作为研究对象,考察IBP与CIP浓度变化以及IBP和CIP共同胁迫下水力停留时间（HRT）变化对SBR脱氮性能、活性污泥硝化与反硝化活性、胞外聚合物（EPS）的结构与组成以及微生物群落结构的丰度与多样性的影响。（1）IBP与CIP浓度变化对SBR反应器脱氮性能的影响:当混合IBP/CIP浓度由5
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本论文以序批式活性污泥反应器（SBR）作为废水生物脱氮处理系统,选取布洛芬（IBP）与环丙沙星（CIP）作为研究对象,考察IBP与CIP浓度变化以及IBP和CIP共同胁迫下水力停留时间（HRT）变化对SBR脱氮性能、活性污泥硝化与反硝化活性、胞外聚合物（EPS）的结构与组成以及微生物群落结构的丰度与多样性的影响。（1）IBP与CIP浓度变化对SBR反应器脱氮性能的影响:当混合IBP/CIP浓度由5 mg/L+10 mg/L增加至15 mg/L+30 mg/L的过程中,SBR工艺COD和NH4+-N平均去除率由91.32%和86.66%分别降至76.81%和79.08%。混合IBP/CIP胁迫下,COD和NH4+-N平均去除率低于单独IBP胁迫时,而高于单独CIP胁迫时,表明IBP和CIP的联合作用对COD和NH4+-N的去除表现出拮抗效应。随着IBP和/或CIP浓度的增加,在混合15 mg/L IBP和30 mg/L CIP下,活性污泥比氨氮氧化速率（SAOR）、比亚硝酸盐氮氧化速率（SNOR）和比硝酸盐氮还原速率（SNRR）分别降低了56.71%、47.78%和62.96%。混合IBP/CIP胁迫下,SAOR、SNOR和SNRR降低率总是高于单独IBP胁迫时,而低于单独CIP胁迫时,表明IBP和CIP的联合效应对硝化细菌活性和反硝化细菌活性的抑制表现出拮抗效应。硝化细菌活性较反硝化细菌活性对混合IBP/CIP更具耐受性,氨氧化细菌活性对于混合IBP/CIP的耐受性弱于亚硝酸盐氧化细菌活性。随着IBP和/或CIP浓度的增加,活性污泥EPS中蛋白（PN）与多糖（PS）比亦增加,表明活性污泥EPS中PN较PS有更重要的保护作用。三维荧光光谱显示,随着IBP和/或CIP浓度的增加,活性污泥EPS的PN中色氨酸类蛋白是主要响应物质,并且IBP和/或CIP浓度变化对EPS中羧基、氨基、羰基和烷氧基等官能团以及链结构中的共轭键、芳香环数和π-电子体系有明显的影响。随着IBP和/或CIP浓度增加,细菌群落丰富度降低、多样性减少。与硝化菌群相比,反硝化菌群对IBP、CIP和混合IBP/CIP的浓度增加更为敏感。（2）IBP和CIP共同胁迫下HRT变化对SBR反应器脱氮性能的影响:在IBP和CIP共同胁迫下HRT由17h缩短至9h的过程中,SBR工艺COD平均去除率由96.27%降至83.47%,NH4+-N平均去除率由88.26%降至81.07%。在IBP和CIP共同胁迫下HRT由17h缩短至9h的过程中,活性污泥的SAOR、SNOR和SNRR分别下降了46.92%、43.53%和31.49%,表明在IBP和CIP共同胁迫下,硝化细菌活性对HRT的缩短较反硝化细菌活性更敏感,氨氧化细菌活性对HRT的缩短较亚硝酸盐氧化细菌活性更敏感。在IBP和CIP共同胁迫下,随着HRT的缩短,活性污泥EPS中PN/PS比增加,表明在IBP和CIP共同胁迫下,随着HRT的缩短,活性污泥EPS中PN较PS有更重要的保护作用。三维荧光图谱显示,在IBP和CIP共同胁迫下,活性污泥EPS的PN中芳香类蛋白是应对HRT缩短的主要响应物质,并且在IBP和CIP共同胁迫下HRT的缩短对活性污泥EPS中羧基、氨基、羰基和烷氧基等官能团以及链结构中的共轭键、芳香环数和π-电子体系有明显的影响。在IBP和CIP共同胁迫下,随着HRT的缩短,细菌群落的丰富度降低、多样性减少,硝化菌群在属水平上的相对丰度降低率较反硝化菌群更为明显。
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