有機毒性物質
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發布日期：2023-05-10
有機毒性物質
有機化合物中也有很多物質對厭氧污泥的產甲烷活性具有很強的抑制作用，因此研究這些物質對厭氧污泥的抑制性是十分重要的。
(1)硝化物的毒性
厭氧條件下往系統中加入乙醇，能將2,4-二硝基甲苯轉化為2,4-氨基甲苯，但不能進一步降解。如繼續進行好氧處理，則能將 2，4-二氨基甲苯完全無機化。
Tseng 和 Yang 報道，3 種硝基物中硝基酚對甲烷菌的毒性最強，間硝基酚次之，鄰硝基酚最弱。硝基酚的厭氧降解，首先是通過水解還原轉化為間硝基酚，再通過脫氨基后轉化為苯酚。
(2)抗生素的毒性
多釀造廠都會使用抗菌素對原料進行滅菌，因此其廢水中就可能會含有抗菌素。通常青況下抗菌素對已經馴化了的污泥毒性并非很嚴重，但某些抗菌素對未經馴化的厭氧污泥的毒性可能非常大。
Camprubi等報道，四環素、紅霉素質量濃度分別為225mg/L、50mg/L
時，不會對甲烷菌產生抑制 ;痢特靈質量濃度為150mg/L時，在間歇或半連續反應器中運行時，對甲烷菌活性的最大抑制程度(
考察系統生物活性與對照系統生物活性之差 /時照系統生物活性)為10%
。氯霉素對甲烷菌會產生強烈抑制，經過很長時間馴化后，甲烷產量也只能達到原來的 5%。這表明甲烷菌是不能對氯霉素產生馴化的。
(3)氰化物和氯仿的毒性
Yang研究了氰化物和氯仿對利用乙酸的甲烷菌的毒性，試驗結果表明，氰化物和氯仿的濃度不同抑制期也不同，濃度越高抑制期越長，而且氯仿的抑制期比氰化物長。產氣率的很快恢復表明，在長時間的抑制期中甲烷菌沒有死亡，而是代謝受到抑制。因細菌生長需要100
多天，但試驗中發現，開始產氣后產氣率恢復僅需 10d左右。
吳唯民等(1995年)利用能進行還原脫氯的微生物富集物接種，在小型試驗裝置內成功地培養出了具有還原脫氯功能的顆粒污泥， PCP能被這種顆粒污泥完全脫氯并進一步分解為甲烷和二氧化碳，四氯乙烯和其他氯代乙烯能被還原脫氯為乙烯，他們還利用這種顆粒污泥來處理含有PCP和氯代乙烯的廢水和地下水，均取得了滿意的效果。
(4)芳香族化合物的毒性
Golden等人分析了芳香族化合物對甲烷菌的影響，發現利用乙酸的甲烷菌比利用H2/ CO2的甲烷細菌更易受芳香族化合物的抑制，并且芳香族化合物中的取代基不同對甲烷菌的毒性也不同，它們的毒性順序為 :NO2>CI>F。
(5)揮發性脂肪酸(VFA)的毒性
VFA 的毒性取決于pH值，因為只有游離的 VFA是有毒性的。據報道，游離的乙酸和丙酸的 IC5o值分別為16mgCOD/L和6mgCOD/L。如果厭氧反應器的 pH 值較低，則游離不會對甲的VFA所占比例會比較高，導致產甲烷菌不能生長;相反，在 pH 值為70或略高于pH=7.0時，VFA 是相對無毒的，因為此時它們主要以離子形式存在。對于馴化了的顆粒污泥，當 pH值為74時，即使VFA 濃度高達15000mg/L 時通常也不顯示出毒性。
能達到原 VFA在較低的pH值情況下，對產甲烷菌的毒性是可逆的。當pH 值為5.0左右時，產甲烷菌在含VFA的廢水中存活可長達 2個月。但是，一般來說其產甲烷活性要在pH 值時抑制。 恢復正常后幾天到幾個星期才能夠恢復。如果低 pH值條件僅維持12h以下，產甲烷活性可在 pH值調節之后立即恢復。
(6)長鏈脂肪酸(LCFA)的毒性 脂類及長鏈脂肪酸(Long-chainfatty
， LCFA)在肉類和食用油加工工業以及洗羊毛廢水中含量很高，如果不經處理，這些廢水將對環境造成污染。
在反應器中能否形成和維持高產甲烷活性和良好沉降性能的顆粒污泥是現代厭氧反應器高效運行的關鍵。LCFA對厭氧顆粒污泥的產甲烷活性有嚴重抑制，其中毒性較大的有酸、癸酸和油酸。EGSB 反應器厭氧顆粒污泥對 LCFA的抑制表現出比UASB反應器厭氧顆粒污泥更大的耐受能力。同時， LCFA 也主要通過在顆粒污泥厭氧微生物的吸附而破壞菌體細胞膜的結構，直接殺死厭氧微生物。因此，受LCFA抑制厭氧顆粒污泥生物活性短期內不能恢復，更不會產生對 LCFA 的適應性。
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