胞外聚合物在环境工程中的研究进展

吴亚萍，卢静芳，李亚静，蔡曼莎，王 栋，于静洁，贾丽媛

（1.天津城建大学，天津300384；2.天津艾凯文水处理科技有限公司，天津300384）

胞外聚合物（extracellular polymeric substances，简称E PS）是微生物新陈代谢过程中分泌于胞外的复杂高分子多聚物.通常由多糖和蛋白质构成，还含有少量的核酸、腐殖酸、类脂类和糖醛酸等，这些物质相应的结构和性质会影响E PS的亲疏水性、吸附性、絮凝性等[1].根据E PS在胞外的位置分布不同，可将其划分为溶解态EPS（soluble EPS）和结合态E PS（bound EPS）[2].此外，结合EPS（BEPS）呈现动态双层结构[3]，通过提取方法，将其分为内层紧密结合E PS（tightly bound EPS，简称T B-E PS）和外层松散结合E PS（loosely bound EPS，简称LB-E PS）,如图1[4]所示.

图1 EPS空间结构

胞外聚合物具有易于生物降解、高效、无毒、无二次污染等优点，被认为是传统化学聚合物的潜在替代品.近年来，胞外聚合物在水处理、化工冶炼等方面的应用越来越受到人们的重视.在这种背景下，关于E PS的文献信息分布广泛，非常稀少.因此，本文对迄今为止有关E PS性质及其在环境应用的各种研究进行了评述，并对E PS的未来研究需求和先进应用前景进行了评述.

1 EPS在污水处理系统中的作用

1.1 EPS在脱氮除磷中的作用

强化生物除磷以其经济、可持续等优点被广泛应用.通常认为，强化生物除磷是由于聚磷菌在厌氧释放磷酸盐，好氧过量吸收磷酸盐，并以聚磷酸盐的形式储存在聚磷菌中，从而达到除磷效果[5].然而近年来的研究表明，胞外聚合物（EPS）也在这个过程中起作用.Zhang等人采用不同的EPS提取方法检测活性污泥及颗粒污泥EPS中磷含……