单壁碳纳米管对活性污泥性能的影响研究

郭洪霞，刘 群

（安徽三联学院 教务处，安徽 合肥 230601）

纳米材料（NMs）凭借其优良的理化性质被广泛应用于半导体材料、染料、化妆品、水处理、医药、电子产品等各个领域。随着进一步研究和应用，人们意识到纳米材料的环境效应也不容忽视，特别是碳纳米管的潜在负面影响日益受到人们的关注[1,2]。研究表明，碳纳米管对微生物具有显著的毒性效应。体外研究显示，单壁碳纳米管（SWNTs）可以跟大肠杆菌（E. coli.）发生相互的作用从而使得生物膜的形成受到抑制[3]。也有研究表明[4]，经过近红外激光处理浓度为50 μg·mL-1的SWNTs即可使沙门氏菌的生长减少55.5%。

碳纳米材料通过工业废水和生活污水等途径进入到以活性污泥法为主的城市污水处理系统，与活性污泥中的复杂混合菌群产生相互作用，进而影响污水处理过程和效果[5]。因此，探究碳纳米管对活性污泥系统的影响显得尤为重要。目前关于碳纳米材料对活性污泥系统影响的研究较为少见。Yin和Zhang等[6]研究发现，270 mg·L-1SWNTs对活性污泥反应器的冲击负荷试验表明，SWNTs对污水处理系统无显著影响。然而 Luongo等[7]研究表明，多壁碳纳米管（MWNTs）能够抑制活性污泥的呼吸作用，且随着MWNTs浓度的增加其抑制作用增强。王玉琳等[8]报道了碳纳米管长期（120 d）作用对活性污泥生物脱氮效果存在明显的抑制。Goyal等[9]发现SWNTs对活性污泥中鞘脂单胞菌科产生较明显的抑制作用。Yin等[10]发现SWNTs对SBR反应器内有机物有明显的吸附作用，在添加SWNTs的反应器中，sCOD去除率较对照组提高了18%。Kang等[11]研究表明，更短的、分散性更好的碳纳米管对污水处理厂的出水微生物毒性更高。……