邻苯二甲酸二丁酯对电活性生物膜性能影响及机制

为进一步探究生物电化学系统(BES)处理市政污水的效能,研究了新兴污染物邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对电活性生物膜(EAB)的影响和作用机制。采用电化学工作站、扫描电子显微镜、共聚焦激光扫描显微镜、高通量测序等方法,研究DBP质量浓度对EAB电化学活性、主要成分、微观形态、空间结构以及微生物群落结构的影响。结果表明:在高质量浓度DBP(10 mg/L)条件下,BES的最高输出电压和功率密度分别为0.24 V和113.34 mW/m²;较低质量浓度DBP(1 mg/L)条件下,BES的最高输出电压和功率密度分别下降33.33%和31.47%,两者均低于空白对照组。生物膜中的蛋白和多糖成分的测定结果表明,高质量浓度DBP会刺激β-多糖的分泌,并在激光共聚焦图像上表现出强烈的蓝色信号,而蛋白和α-多糖的含量没有显著变化。对不同DBP质量浓度下的EAB进行微生物群落分析的结果显示,Petrimonas和Aquamicrobium菌是高质量浓度DBP条件下的优势菌群,而DBP会降低EAB的电化学活性,在对照组的EAB中,典型的电活性菌Rhodopseudomonas和Rhodococcus占据主导地位。