丝状菌污泥膨胀的微观研究方法进展
摘要：污泥膨胀是一个世界难题。尽管各国科学家们对污泥膨胀问题做了大量的研究，但却至今还没有一种较为彻底的解决方法。由于存在缺陷，药剂法只适合临时应急使用。控制污泥膨胀通用方法的缺乏，使研究者开始关注丝状菌的微观研究。目前，研究丝状菌污泥膨胀的热点之一是鉴别出引起污泥膨胀的特定丝状菌，然后应用PCR扩增技术、原位杂交技术以及微电子自动射线照相等技术研究这些特定丝状菌的生理生态特征，试图找到可以避免这些特定丝状菌引起膨胀的方法，采取一定的措施来限制这些丝状菌过度生长。
关键词：丝状菌；丝状菌膨胀；丝状菌鉴定
在工程上，人们常把菌体细胞能相连而形成 丝状的微生物统称为丝状菌，如丝状细菌、放线 菌、丝状真菌和丝状藻类等。丝状细菌在用活性污 泥法处理污水的工艺中占有重要地位。很多丝状 细菌能够分泌黏性物质分散在菌体表面。可把其他游离细菌和污水中的悬浮颗粒粘连起来.形成 活性污泥絮体，丝状细菌就构成了活性污泥的骨 架，对活性污泥的形成起到重要作用。因此，在污水生化处理中丝状细菌是不可缺少的。但如果活性污泥中的丝状菌大量生长繁殖.则可能导致丝状菌污泥膨胀(以下简称污泥膨胀)，致使污泥沉 降性能变差。出水时污泥大量流失，使得出水水质 恶化，严重影响污水处理厂正常运行.严重时可造 成重大损失。近几十年来.各国的研究者对此进行 了大量的研究，发现污泥膨胀与水质和运行条件 密切相关，并确定生物选择器、回流污泥再生法、SBR法、强化曝气池控制法、加填料控制膨胀法、 AB两级曝气系统、带状污泥工艺等方法可以有效防治污泥膨胀。尽管如此，由于问题的复杂性，在 世界范围内，污泥膨胀仍时常发生，至今没有一种 较为彻底的防治方法。一旦发生污泥膨胀，采用投 加消毒剂或混凝剂的方法一般能很快降低SVI 值。但由于这两种方法都不是基于引起污泥膨胀 的原因或针对特定种类的丝状菌进行控制的方 法。所以不能从根本上控制丝状菌的过度繁殖.一 旦停止加药，污泥膨胀现象有可能再次发生。所 以，仅可作为临时应急应用。
污泥膨胀是由于在特定的条件下丝状菌过度 繁殖而导致.所以确定丝状菌的生理特性对于污 泥膨胀的预防和控制有一定的意义。目前，为鉴别 引起污泥膨胀的丝状菌种类，应用PCR(poly— merase chain reaction.又称DNA多聚酶链式反应.
是一种DNA片断体外快速扩增的方法)扩增技 术、原位杂交技术以及微电子自动射线照相等技 术研究其生理生态特征，根据其生理生态特征采 取一定的措施来限制这些丝状菌的生长.以避免 污泥膨胀的发生是有关丝状菌污泥膨胀研究的热 点之一 。
1 丝状菌形态与生态的相互影响
J.Kappeler等 认为丝状菌的大量生长与污 泥絮体内部基质扩散阻力有关。在污泥絮体内部 基质浓度呈梯度分布，丝状菌通常从一端或者两 端向高浓度基质的方向生长，此种形态使丝状菌 在限制底物条件下取得更大的竞争优势，使种群获得优势生态位。在生态位占优势的情况下，丝 状菌更容易吸收基质，因此具有更高的向外生长 速率，从而赢得更大的竞争优势。
2传统的污泥丝状菌鉴定方法
1975年D.H.Eikelboom等 首次对活性污 泥中的丝状菌进行了鉴定.共分离出26个类型的 丝状菌，并在1981年将其扩大到29个类型。这种 传统的鉴定方法是根据丝状菌的形态特征和染色 反应来确定丝状菌种属。尽管这种方法很有用，但是存在一定的限制性。例如，S.natans， 1701，0092，0961等类型丝状菌的形态随条件的变化而变化。而且这种方法对操作人员要求较高，需专门培训，否则容易出现判断错误的情况。
3 分子生物学法鉴定污泥丝状菌
分子生物学是一种以分析微生物DNA和 RNA为基础的方法。近几年来，随着PCR、核酸测
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