第38卷第1期大连海洋大学学报Vol.38No.12023年2月JOURNALOFDALIANOCEANUNIVERSITYFeb.2023DOI:10.16535/j.cnki.dlhyxb.2022-044文章编号:2095-1388(2023)01-0176-09基于外源酰基高丝氨酸内酯的群体感应强化生物膜脱氮性能研究进展衣隆强1,吴英海1,刘长远1,宛立1,韩蕊2,3∗(1.大连海洋大学海洋与土木工程学院,辽宁大连116023;2.设施渔业教育部重点实验室(大连海洋大学),辽宁大连116023;3.大连海洋大学海洋科技与环境学院,辽宁大连116023)摘要:随着社会经济发展,基于生物膜法降解含氮污染物已被广泛应用于污染水体修复和污水深度处理中,如何缩短生物膜启动时间,提高生物膜生物量、功能微生物丰度和多样性是当前的研究热点。基于酰基高丝氨酸内酯(acyl-homoserinelactones,AHLs)的群体感应(quorumsensing,QS)有助于生物膜生长和脱氮功能菌的增加,而添加外源性AHLs可提高生物膜性能,这为生物膜脱氮性能强化提供了新思路。本文综述了AHLs的多样性与促进生物膜脱氮的功能,强化微生物脱氮的机制及影响因素,针对外源AHLs强化生物膜脱氮性能研究中存在的问题,提出应进一步揭示不同种类AHLs对生物膜脱氮的调节能力,明确AHLs在生物膜反应器不同阶段的作用机制和效果,增强环境条件对AHLs调节生物膜脱氮的效应研究,以及利用规模化生物膜反应器验证AHLs对实际生物膜脱氮的效果等未来重点研究方向,以期为实现外源AHLs强化生物膜脱氮性能提供科学依据。关键词:生物膜;群体感应;胞外聚合物;微生物群落;脱氮中图分类号:S949;X522文献标志码:A污水排放可导致水体环境受到污染,通过污水厂、人工湿地等主要利用生物作用的构筑物可以经济、可靠地大幅削减排入水体的污染物。然而,含氮化合物一般不如普通有机物易在生物作用下达到较高去除率,也不如磷化合物可以在构筑物末端通过化学法强化去除,因此,污水深度脱氮一直是水处理的技术难题之一[1]。生物膜法水处理工艺适合处理低污染程度的污水,依靠生物膜发挥主要净化功能的构筑物包括生物转盘、曝气生物膜反应器、生物滤池、生态滤床和人工湿地等[2-3]。生物膜依靠其表面及内部的硝化菌、反硝化菌和厌氧氨氧化菌等去除污水中的含氮化合物。但这些微生物由于生物量低、成长为优势菌耗时长,以及对不利因素(如水质变化等)过于敏感,使得生物膜系统存在脱氮效率低、性能不稳定等缺点[4]。大量研究发现,硝化菌、反硝化菌和厌氧氨氧化菌能产生、释放和感知某些化学信号分子,当这些分子浓度达到一定阈值时,就会被这些氮转化功能菌识...
