中文摘要：

厌氧消化后进行土地利用是我国污泥处理处置优先采用的技术路线。以两相厌氧消化为代表的新型厌氧工艺被越来越多地应用到污泥厌氧处理领域。然而，污泥中通常吸附着大量具有"三致作用"的多环芳烃（PAHs），其在两相厌氧消化过程中的降解效果直接影响着厌氧消化污泥的土地利用前景。充分掌握两相厌氧消化工艺对污泥中PAHs的降解效能有助于更加安全地对厌氧消化污泥进行土地利用。此外，虽然在厌氧条件下被发现能够发生生物降解，但PAHs尤其是具有较强毒害作用的高分子量PAHs在产甲烷，尤其是发酵产酸条件下的降解机理仍不清楚。本项目在适宜的产酸和产甲烷条件下考察污泥中PAHs尤其是高分子量PAHs的降解效果，并深入探究其降解机理。它的研究不但将使人们充分认识和掌握两相厌氧消化工艺降解污泥中PAHs的效能，而且将进一步丰富PAHs尤其是高分子量PAHs的厌氧生物降解理论，具有重要的现实意义和较高的学术价值。

结论摘要：

本项目已按计划完成了研究内容，并达到了项目计划书中设定的研究目标，并取得如下成果。（1）针对文献中污泥中多环芳烃（PAHs）检测方法准确性较低的问题，本项目首先对如何提高污泥中PAHs检测的准确性进行了优化研究。对上海市区部分污水处理厂剩余污泥中PAHs赋存状况进行了详细调查研究，发现污泥中普遍存在PAHs，其中苯并(α)蒽和菲含量较高，分别达到5.8 mg/kg干污泥和1.9 mg/kg干污泥。（2）本项目研究了污泥中苯并(α)蒽和菲在适宜发酵产酸条件下（pH 10.0，中温）的厌氧生物降解转化效率及机理，并发现在适宜的发酵产酸条件下，苯并(α)蒽和菲的降解转化效率分别为52.7%和61.9%，较对照组（不调节pH）有显著提升（15.6%和20.3%）。机理研究表明，在适宜的发酵产酸条件下，厌氧微生物活性处于较高水平，苯并(α)蒽和菲主要通过共代谢的方式得到降解。与苯并(α)蒽和菲厌氧降解密切相关微生物的丰度显著上升。直接控制PAHs降解的微生物酶活性及其控制编码基因数量也利于其厌氧生物降解。进一步地，1,2-二甲基萘，甲基萘，邻苯二甲酸酯等被检测鉴定为PAHs的中间降解产物，依此推测得到苯并(α)蒽和菲在厌氧发酵产酸条件下可能的降解途径。（3）在适宜的产甲烷条件下考察酸化污泥中存留的苯并(α)蒽和菲及其中间降解产物的厌氧生物降解效率时发现，污泥中的苯并(α)蒽和菲得到进一步降解转化。机理研究表明，在适宜的产甲烷条件下，苯并(a)蒽和菲及其中间降解产物也通过共代谢方式得到降解。与苯并(α)蒽和菲厌氧降解密切相关微生物活性和丰度继续维持在较高水平。微生物酶活性及其控制编码基因数量也得到显著提升。PAHs降解产物主要有邻苯二甲酸酯，苯酚，苯甲酸等。两相厌氧消化降解污泥中苯并(α)蒽和菲的动力学研究表明，两者的解吸和降解过程可分别用双常数方程和Elovich 方程拟合。（4）在污泥中苯并(α)蒽和菲对发酵产酸影响研究中发现，苯并(α)蒽和菲在短期内（8天）不会影响污泥厌氧发酵。但在长期发酵过程中， PAHs存在则会显著促进污泥厌氧发酵产酸，进一步分析发现其影响主要集中在乙酸的积累。机理研究表明，PAHs主要影响污泥厌氧发酵过程中有机物的酸化和甲烷化，微生物种群结构、酶活性、控制编码基因数量均有利于乙酸的生成与积累。