微生物固定化生物炭对水体铵态氮去除效果的研究

吴梦莉，李洁*，智燕彩，2，李刚，赖欣，居学海，张贵龙*

（1.农业农村部环境保护科研监测所，天津 300191；2.江南大学环境与土木工程学院环境过程与污染控制研究所，江苏 无锡 214122；3.农业农村部农业生态与资源保护总站，北京 100125）

目前用于固定微生物的方法包括吸附法、包埋法、共价法和交联法[5]，其中共价法与交联法反应相似，是靠化学结合的方法使细胞固定化，其反应激烈、操作复杂、条件不易控制，所以应用较少。吸附法是将生物炭和细菌菌液混合，利用生物炭的吸附作用以及微生物挂膜使细菌定殖在生物炭上[6]；包埋法是将生物炭和细菌菌液简单混合，利用化学溶剂作为包埋材料将混合后的生物炭与菌体固定在包埋材料内部形成固定化小球[7-8]。与共价法和交联法相比，吸附法和包埋法技术成熟、操作简便且对微生物影响小，故应用广泛[9-10]。常用的固定载体材料包括生物炭[11]、浮石、黏土矿物及高分子材料等[12-15]。其中，生物炭是高温厌氧热解产生的一类富碳物质，其孔隙丰富、比表面积大、稳定性强，能为微生物提供碳、氮源及栖息场所[16]，是一类较有前景的载体材料。前期研究发现，利用芦苇生物炭吸附固定活性污泥处理污水中的时，生物炭能够较好地固定优势菌群，72 h 时去除率达到96.3%[17]。利用稻壳生物炭固定硝化菌剂对水体去除率可达85%，远超过单一稻壳生物炭30%的最大吸附效率[18]；以秸秆生物炭为载体固定黄假单胞菌处理湿地低温污水去除率达到95%[19]。因此，生物炭固定具有脱氮功能的菌体，可提升其对水体的去除效果。……