邻苯二甲酸二丁酯对电活性生物膜性能影响及机制

王沛芳，张艺璇，董 跃，张语航，王 超

(1.河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室，江苏 南京 210098；2.河海大学环境学院，江苏 南京 210098)

邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate，DBP)属于邻苯二甲酸酯(phthalate esters，PAEs)中的一种，分子式为C16H22O4(C6H4(COOC4H9)2)，是塑料制品中最常用的增塑剂[1]，广泛存在于水、空气和食物中[2-3]。表1为我国部分地区地表水和市政污水处理厂进水中DBP平均质量浓度[4-15]。可见，我国的地表水[4-5]和市政污水[6-7]中均含有不同浓度的DBP，且在人口密度和经济发展水平越高的地区，水体尤其是市政污水中的DBP污染负荷越高[8-10]。

表1 我国部分地区地表水和市政污水处理厂进水中DBP平均质量浓度

生物电化学系统(bioelectrochemical system，BES)是利用电活性菌的胞外电子传递能力回收生物质能源的装置。在BES中，阳极上生长着一层电活性生物膜(electroactive biofilm，EAB)，主要由电活性菌群和微生物分泌的胞外聚合物(extracellular polymer substances，EPS)组成，能将有机污染物降解过程产生的氧化电子直接转移到阳极，并在外电路中形成电流。BES在市政污水可持续处理领域具有重要的应用价值，工程化的EAB性能受到污水中有机物类型和浓度的显著影响，对污水中的有毒有害物质十分敏感，并最终影响其污水处理能力[16-17]。

DBP会影响微生物的生长代谢。研究发现随着DBP质量浓度增大，生物膜中的微生物代谢活动变得缓慢[18]，暴露于DBP中的细菌细胞形状不规则，细胞壁破碎，细胞质出现空泡现象，细胞内物质含量减少，核糖体萎缩甚至消失[19]。因此污水中广泛存在的DBP必然会对EAB性能产生影响，并最终影响EAB降解有机污染物的效能。……