中文摘要：

短链壬基酚聚氧乙烯醚（NPnEOs, n＜3）是常见非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚（NPnEOs）的降解产物，具有较强的亲脂性、蓄积性和毒性，并具有雌激素效应，且较难进一步降解。因此，短链NPnEOs的完全无机化是NPnEOs无害化处理的关键。然而，目前的研究却多集中于长链NPnEOs及壬基酚（NP）的生物降解上，明确针对短链NPnEOs降解的研究鲜有报道。根据前期预研成果和文献分析，本课题拟采用缺氧/好氧-接触氧化工艺处理短链NPnEOs，并优化关键运行参数，实现短链NPnEOs的高效降解。研究同时将采用色谱-质谱技术，对短链NPnEOs降解中分子结构的变化进行分析，并结合分子生物学技术，研究相应活性污泥菌群结构的变化规律及不同底物下特征菌种的降解性能，揭示出短链NPnEOs彻底无机化过程中的降解机制和微生物作用机制。本课题对NPnEOs无害化处理的理论研究和实际应用均具有重要意义。

结论摘要：

短链壬基酚聚氧乙烯醚（SC-NPnEOs，NPnEOsn<3）具有较强的亲脂性、蓄积性、毒性，并具有雌激素效应，且较难进一步降解。研究SC-NPnEOs的降解具有重要的理论意义和实际价值。本课题采用缺氧/好氧-接触氧化工艺降解SC-NPnEOs，选择缺氧/好氧活性污泥反应器温度、水力停留时间和污泥停留时间作为正交因子进行正交实验，并根据系统对污染物的去除情况进行评价，得出最优化运行参数为温度40℃，水力停留时间12hr，污泥停留时间15d，且影响顺序为温度、水力停留时间、污泥停留时间。为准确监测降解过程中SC-NPnEOs各组分的浓度变化，课题组采用分散液相微萃取（DLLME）技术进行样品的提取和富集，并采用高效液相色谱（HPLC）方法进行SC-NPnEOs各组分浓度的测量。DLLME方法的最佳操作条件为水样体积8mL；以80μL四氯化碳为萃取剂；以0.6mL甲醇为分散剂；超声萃取时间为3min；加入0.5g的NaCl。HPLC方法的最佳色谱条件为采用Hypersil APS-2氨基色谱柱色谱柱（250×4.6 mm，5μm）；流动相为异丙醇-正己烷-二氯甲烷三元体系；紫外检测波长277nm；流速为1.0mL/min；进样量为10μL；柱温为30℃。在缺氧/好氧活性污泥反应器运行参数优化过程中，课题组运用分子生物学方法，对污泥样品进行了分析，DGGE结果表明40℃下的污泥样品条带亮度明显高于其他条件，FISH结果表明温度40℃、水力停留时间9hr、污泥停留时间15d条件下污泥样品具有最高的β-Proteobacteria和γ-Proteobacteria比例，分子生物学的研究结论为宏观参数优化研究提供了有力的支持。为比较单一菌种和组合菌种对SC-NPnEOs的降解效果，采用恶臭假单胞菌、红串红球菌、弗氏柠檬酸杆菌及反应器最优运行参数下活性污泥中纯化优势菌对SC-NPnEOs进行降解，确定了各单一菌种和混合菌种的最佳SC-NPnEOs降解条件，并发现混合菌种降解效率和降解速度高于任何一种单一菌，表明细菌间存在明显的协同效应。通过上述研究，本课题共培养硕士生4名，发表论文10篇（其中SCI检索1篇、EI检索5篇、ISTP检索1篇），并另有3篇SCI和1篇EI论文正在投稿中。本课题的完成，为SC-NPnEOs降解的进一步研究积累了重要经验。