金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响

作     者：陶传奇 张华 黄健 奚姗姗 何春华 罗涛 王金花 张佳妹 马牧野 TAO Chuan-qi;ZHANG Hua;HUANG Jian;XI Shan-shan;HE Chun-hua;LUO Tao;WANG Jin-hua;ZHANG Jia-mei;MA Mu-ye

作者机构：安徽建筑大学环境与能源工程学院安徽合肥230601 环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室安徽合肥230601 安徽省生态文明研究院安徽合肥230601 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2024年第44卷第4期

页      面：1191-1200页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0703[理学-化学] 

基　　金：安徽省高校优秀科研创新团队项目(2022AH010019) 安徽省高校自然科学研究项目(2022AH050241,KJ2020A0466,KJ2021A0619) 国家重点研发计划专项项目(2019YFC0408504) 安徽建筑大学引进人才及博士启动基金项目(2019QDZ64,2019QDZ60)资助 

主　　题：金霉素 土霉素 胞外聚合物 生物除磷 

摘      要：金霉素和土霉素在城市污水处理厂中检出率较高,通常以混合物的形式存在于污水中。微生物胞外聚合物(EPS)作为保护层抵御外界有害物质的侵害,在微生物生命活动中发挥着重要作用。目前,关于金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响较少。为探究金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响,采用直接均分射线法设计3种不同浓度配比(L1、L2和L3)混合物,研究了不同浓度金霉素、土霉素单独作用及其混合物对EPS中蛋白质和多糖的影响。采用三维荧光光谱(3D-EEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析金霉素和土霉素对EPS组分及结构的影响。结果表明:随着浓度增加和反应时间的延长,生物除磷系统性能逐渐恶化,微生物EPS中蛋白质和多糖含量均呈现先上升后下降的趋势,且蛋白质含量均高于多糖。3D-EEM分析表明,随金霉素、土霉素及其混合物浓度增加,EPS中类蛋白质物质荧光强度均先增强后减弱,浓度较高时产生了类腐殖酸物质和类富里酸物质。金霉素与土霉素之间存在拮抗作用,使得混合物荧光物质的荧光强度均弱于单独作用,只有配比L3中未出现类腐殖酸物质和类富里酸物质。FTIR分析表明,金霉素、土霉素及其混合物对EPS中1653 cm^(-1)酰胺Ⅰ谱带的C O伸缩振动、1403 cm^(-1)酰胺Ⅱ谱带的C O对称拉伸、1266 cm^(-1)的P O伸缩振动、1100 cm^(-1)的糖类C—OH伸缩振动均产生影响。金霉素与土霉素存在拮抗作用引起各官能团存在差异性,1004 cm^(-1)的P—OH伸缩振动只存在于土霉素、配比L2、配比L3;900 cm^(-1)的P—O伸缩振动只存在于金霉素、土霉素、配比L2、配比L3;770 cm^(-1)的氨基酸COO变角振动只有金霉素中不存在。该研究将为科学评估金霉素和土霉素及其混合污染物对生物除磷中微生物EPS影响机制提供理论依据。