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目前,有关废水生物处理过程中溶解性微生物产物(Soluble Microbial Products,SMP)的研究已经相当深入;但在饮用水领域,国内外相关研究还非常少,国内处于空白状态。本文对以乙酸盐为主要碳源的饮用水生物滤池中的SMP的形成、降解、组成和毒理学特征以及其它一些相关问题进行了研究,得到主要结果和结论如下:
1)微生物活性与生物量成正相关,二者均随沿程递减的,微生物活性的变化趋势要比生物量的变化趋势复杂得多,单位生物量所代表的微生物活性随滤池沿程增高,原因可能是底层的生物膜比上层薄,释放的诱导酶比上层多,因此微生物也比上层活跃:
2)滤池在一个反冲洗周期内的生物量变化与沿程深度有关,上层的生物量变化幅度比下层大,但是均不超过滤池正常运行时生物量的20%,由于反冲洗损失的生物量在6小时以内就可以恢复;
3)在高低消毒剂量下,HPC法和脂磷法测得的生物膜和土壤样品的生物量均表现出相同的变化趋势,这一结果表明能够被脂磷法测定出的也是活性生物量,脂磷可以作为活性生物量的指标;
4)各滤池DOC及乙酸碳浓度均随沿程下降,这种变化起初较快,尔后逐渐减缓,且DOC的去除效果与进水浓度成正相关,除了人工添加有机物以外,各滤池进水中还存在原有的可降解有机物,这部分有机物的浓度不可忽略;
5)各滤池SMP含量均随沿程上升,且先快后慢,但是占出水DOC的比例很小,因此可以忽略SMP对出水水质的影响;
6)添加乙酸碳的A、B、C滤池的SUVA值均随沿程上升,而D滤池(对照滤池,没有添加乙酸碳)的SUVA值变化不大,这说明SMP中可能含有芳香环或羰基类物质;
7)饮用水生物处理过程中产生的SMP致突变性比较弱,且主要表现为碱基致突变性:SMP几乎没有间接致突变性,因此SMP不是加氯消毒副产物的前体物;
8)通过GC/MS对SMP中可挥发性成分进行半定量检测,发现主要以二元羧酸类物质为主,其次是碳原子数在16或17的烃类或芳香类物质:
9)对EPS中的多糖和总蛋白进行检测时发现二者随沿程变化范围比较大,并没有明显的规律;
10)通过磷脂脂肪酸甲酯化产物进行分析发现,其主要成分与滤池深度和进水有机物浓度无关,而绝大多数次要成分变化比较大.