微塑料诱导下污泥造粒潜能变化及微生物富集特征

来源：环境科学杂志2023年第1期北京时间：

作者：谢晴帆,俞楠,张妮,谢周云,单珂欣,吴亦馨,唐力,夏静芬,杨国靖

单位：浙江万里学院生物与环境学院, 宁波 315100,浙江万里学院生物与环境学院, 宁波 315100,浙江万里学院生物与环境学院, 宁波 315100,湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082,浙江万里学院生物与环境学院, 宁波 315100,浙江万里学院生物与环境学院, 宁波 315100,浙江万里学院生物与环境学院, 宁波 315100,浙江万里学院生物与环境学院, 宁波 315100,浙江万里学院生物与环境学院, 宁波 315100,浙江万里学院生物与环境学院, 宁波 315100,湖南大学环境科学与工程学院, 长沙 410082

摘要：微塑料（MPs）是污水处理厂中普遍检出的新兴污染物之一，目前研究主要集中于传统污水处理系统的污染水平及分布特征，但有关微塑料暴露对污泥颗粒化过程的研究鲜见报道.为探究微塑料对污泥颗粒化的诱导影响，选用环境中广泛检出的聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料（PET-MPs）作为研究对象，通过微塑料暴露试验研究PET-MPs对污泥造粒过程中系统潜能、胞外聚合物（EPS）组成和菌群富集特征的影响.结果表明，PET-MPs暴露显著加快污泥颗粒化进程，同时以蛋白质（PN）为主导的EPS含量上升会增强污泥表面疏水性，造粒速度和EPS分泌量与暴露粒径成正比，微塑料和EPS协同促进颗粒污泥的形成.然而微塑料持续暴露会导致系统除污性能恶化，250 μm PET-MPs暴露下亚硝酸盐氮积累的负面影响最严重，浓度高达（5.08±0.24） mg ·L-1.高通量测序结果进一步表明，变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidota）是促进颗粒污泥形成的主要优势门；红环菌科（Rhodocyclaceae）、鞘氨醇杆菌科（Sphingomonadaceae）、黄杆菌科（Flavobacteriaceae）和红细菌科（Rhodanobacteraceae）通过增加分泌EPS促进污泥絮体凝聚；但丛毛单胞菌科（Comamonadaceae）和几丁质菌科（Chitinophagaceae）的相对丰度降低会削弱氨氧化和亚硝酸盐氧化能力；红杆菌科（Rhodobacteraceae）、生丝单胞菌科（Hyphomonadaceae）和黄单胞菌科（Xanthomonadaceae）丰度降低则抑制硝态氮的去除.

关键词：微塑料(MPs),污泥,造粒,系统潜能,微生物富集,