（环境工程专业论文）处理渗滤液生物滤池的微生物群落结构动力学研究.pdf

d e g r e ep a p e ro fm a s t e rc a n d i d a t ei n2 0 1 0 u n i v e r s i t yc o d e ：1 0 2 6 9 e n r o l l m e n tn u m b e r ：5 1 0 7 0 8 0 2 0 6 3 e a s tc h i n an o r m a l u n i v e r s i t y r e s e a r c ho ft h em i c r o b i a lc o m m u n i t y d y n a m i c s o nl a n d f i l ll e a c h a t et r e a t m e n t b y b i o f i l t e r d e p a r t m e n t ： e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e p r o g r a m ：e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g r e s e a r c ha r e a ：e n v i r o n m e n t a lm i c r o b i o l o g y s u p e r v i s o r ： a , ；o c p r o f x i eb i n g a s s o cr r o t 1 5 l n g c a n d i d a t e ： t a n gy u a n 2 0 1 0 5 经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作 了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期：沙2 。年箩月矽日 华东师范大学学位论文著作权使用声明 拳处礁i 压i 琵1 氟互矜如淀b 抛狰辞辐畴缃7 夕i 爹研稻系本人在华东师范大学攻 读学位期间在导师指导下完成的矽往博士( 请勾选) 学位论文，本论文的研究成果归华 东师范大学所有。本人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文，并向主 管部门和相关机构如国家图书馆、中信所和“知网 送交学位论文的印刷版和电子版； 允许学位论文进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；同意学校将学位论文加 入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出 版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。 本学位论文属于( 请勾选) ( ) 1 经华东师范大学相关部门审查核定的“内部”或“涉密”学位论文木，于年 月r 解密，解密后适用上述授权。 ( ) 2 不保密，适用上述授权。 导师签名0 盘坚 本人签名 卅口年歹月和日 0 j 一确。j ，0 。； ，i 三一i 鼙 廑堡硕士学位论文答辩委员会成员、评阅人名单 姓名职称单位备注 徐亚同教授华东师范大学主席 史家棵教授华东师范大学 张晓君副教授上海交通大学 张晓君副教授上海交通大学评阅人 施华宏副教授华东师范大学评阅人 华东师范大学硕上论文 中文摘要 卫生填埋是城市垃圾处理处置中最经济的途径，但随之产生的垃圾渗滤液对地下 水、地表水及填埋场周围环境皆会造成严重污染。渗滤液成分复杂，处理难度大，寻找 一套经济合理、适应我国垃圾渗沥液处理的工艺技术，对于我国垃圾填埋场渗滤液的处 理具有重要意义。 本课题采用上海老港垃圾填埋场填埋多年的陈垃圾( a g e dr e f u s e ，a r ) 和废弃多 孔滤料( p o r o u sw a s t e ，p w ) 作为填料，通过填料不同的复配( a r 和p w 的配比分别 为2 ：1 、1 ：0 、1 ：2 和0 ：1 ) ，构建生物滤池反应器处理垃圾渗滤液( 反应柱a 、b 、c 、d ) 。 研究温度( 4 0 、3 0 、2 0 、1 0 和5 。c ) 、水力负荷等参数变化对处理效果的影响； 通过研究不同运行阶段反应柱填料的生物膜微生物群落结构的动态变化，分析系统中的 优势菌，以及系统功能和群落结构变化的关系。本论文研究主要结论如下： ( 1 ) 反应柱运行结果显示：各柱在4 0 和3 0 时对氨氮的平均去除率可达9 0 以 上，当降到2 0 时，以陈垃圾为主的a 和b 的出水氨氮开始升高，去除率均下降了4 5 左右，以多孔滤料为主的c 和d 的氨氮值在1 0 时才有明显升高，去除率下降了约1 5 ； 各柱对总氮去除存在差异，其中，纯陈垃圾柱b 的总氮去除率最高可达5 3 ，而纯多孔 滤料d 柱却一直低于1 5 。表明陈垃圾有利于总氮的去除，多孔滤料有利于氨氮的转 化，却不利于总氮的去除。各反应柱对低温的影响表现不同，在1 0 时，d 受温度影响 较大，c o d 去除率下降了约2 0 ，而a 影响不大，下降仅6 ；表明温度的变化对反应 器的运行效果有着极大的关系。投加菌液后的b 柱和d 柱的c o d 去除率均明显上升， b 柱升高了2 6 左右，而d 柱升高了近4 0 ，说明投菌对低温运行反应器的功能起到 了一定的生物强化作用。 ( 2 ) 微生物群落结构多样性分析表明，初始陈垃圾中细菌和a o b ( 氨氧化菌， a m m o n i ao x i d i z i n gb a c t e r i a ) 的多样性指数均很低，随系统的不断运行，多样性指数有 所上升，微生物群落结构发生了变化，总体上呈现从简单到复杂的趋势。说明适合渗滤 液处理的微生物类群数量增多。 ( 3 ) 填料及不同的组合对反应器的微生物群落结构有较大的影响。 聚类分析结果显示，a 、b 、c 、d 柱各自聚为一簇，说明填料对反应器的微生物群 落结构起着最为关键的作用。其中，b 、d 两柱的群落结构相似性极低，不同的结构导 致其功能有着明显的差异，d 柱的硝化功能较好，但脱氮功能受限；而b 柱具有较强的 脱氮能力。这可能是由于d 柱的纯多孔滤料的通透性能较强，而b 柱的纯陈垃圾能够 华东师范大学硕上论文 提供良好的厌氧环境所致。b 柱上、中、下部位的微生物群落结构研究表明，a o b 大多 存在于上和中部，表明在陈垃圾反应柱中亚硝化作用可能发生在柱体上部和中部区域。 ( 4 ) 温度变化对反应器的微生物群落结构的影响有如下特点。 a 柱在4 0 和3 0 时细菌群落结构相似性低，表明其中微生物的变化剧烈，温度 降低到2 0 和1 0 后，相似性升高，表明柱中菌群结构稳定，耐低温能力较强。b 柱 的变化规律与a 柱相同。c 柱在3 0 * ( 2 和2 0 时保持着相似的群落结构，但当温度降到 1 0 时，菌群结构与高温相比相差较大；d 柱的菌群结构同样在1 0 时有了较大的波动。 说明温度对纯多孔滤料柱微生物群落的影响较陈垃圾柱较大。 a 柱、c 柱和d 柱中a o b 群落结构多样性较b 柱的多样性指数高，b 柱的群落结 构变化较小，这可能是由于b 柱填料通透性较a 、c 和d 差，不适于a o b 生长有关。 低温投菌法强化了反应柱对有机物的去除，群落结构分析结果表明，投加的菌液改 变了反应柱原有的群落结构，增强了系统的运行功能。 ( 5 ) 反应柱中微生物分析结果表明，绝大多数的细菌属于变形菌门( p r o t e o b a c t e r i a ) 和放线菌门( a c t i n o b a c t e r i a ) ，优势微生物大多为棒状杆菌科( c o r y n e b a c t e r i a c e a e ) 和 肠杆菌科( e n t e r o b a c t e r i a c e a e ) ，主要种属有棒状杆菌属( c o r y n e b a c t e r i u m ) 、志贺氏 杆菌属( s h i g e l l a ) 和变形杆菌属( p r o t e u s ) ；系统中a o b 多属于变形菌门 ( p r o t e o b a c t e r i a ) ，优势a o b 主要为亚硝化单胞菌属( n i t r o s o m o n a s ) 。 微生物在反应器中的分布和其功能相对应。如c o m a m o n a ss p 与芳香族化合物生物 降解、硝化反硝化反应有关，和f l a v o b a c t e r i ab a c t e r i u m 出现在反应柱的上部，可能是 柱体上部好氧环境所致；d e s u l f o v i b r i os p 与有机污染物和重金属生物降解有着直接关 系，属于专性厌氧硫酸盐还原菌，出现在反应柱的下部，说明柱体下部出现了厌氧 环境；c o r y n e b a c t e r i u ms p b b d p 2 1 、u n c u l t u r e dg a m m ap r o t e o b a c t e r i u m 、c o r y n e b a c t e r i u m s p m a l i2 47 、u n c u l t u r e dp r o t e o b a c t e r i u mc l o n e 心72 e 凡是低温强化实验5 时d 柱中 的优势菌，这些菌在较高处理效果的反应器中出现频率较高，说明他们可能是反应系统 中的高效降解菌。 关键词：生物滤池垃圾渗滤液陈垃圾废弃多孔滤料微生物群落结构p c r d g g e 华东师范大学硕士论文 a b s t r a c t t h es a n i t a r yl a n d f i l ld i s p o s a li st h em o s te c o n o m i c a lt e c h n i q u e so fm u n i c i p a lr e f u s e t r e a t m e n ta th o m ea n da b r o a d h o w e v e r , t h el a n d f i l ll e a c h a t ep r o d u c e df r o mt h el a n d f i l lm a y c a u s es e r i o u sp o l l u t i o nt og r o u n d w a t e r , s u r f a c e w a t e ra n di t ss u r r o u n d i n g t h el a n d f i l ll e a c h a t e h a sc o m p l e xc o m p o s i t i o na n di sd i f f i c u l tt od e a lw i t h i ti sas i g n i f i c a n ta n du r g e n tt a s kt of i n d a p r o p e rt e c h n o l o g yo nl e a c h a t et r e a t m e n t i nt h i sp a p e r ，b i o f i l t e rr e a c t o r s ( 八b ，ca n dd ) w e r eb u i l tt os t u d yt h er e m o v a le f f i c i e n c y o fl a n d f i l ll e a c h a t e a g e dr e f u s ef r o ms h a n g h a il a o g a n gl a n d f i l la n dp o r o u sw a s t ea t d i f f e r e n tr a t i oo f2 ：1 ，1 ：0 ，1 ：2a n d0 ：1w e r ep a c k e da sc a r r i e r n eb i o f i l t e r sw e r eo p e r a t e da t d i f f e r e n tt e m p e r a t u r e ( 4 0 c ，3 0 。c ，2 0 c ，1 0 ca n d50 c ) a n dh y d r a u l i cl o a d i n g t h ep o l l u t a n t s r e m o v ee f f i c i e n c yo fe a c hr e a c t o r , i t sm i c r o b i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r eo fb i o f i l t e r s - a sw e l la s t h er e l a t i o n s h i po ff u n c t i o n sa td i f f e r e n ts t a g e sw e r es t u d i e d n em a i nc o n c l u s i o n sw e r ed r a w na sf o l l o w i n g s ： ( 1 ) t h en h 3 一nr e m o v a lw a sa b o v e9 0 a th i g h e rt e m p e r a t u r e ，t h en h 3 - ni ne f f l u e n to f aa n db m a i n l yp a c k e dw i t ha g e dr e f u s eb e g a nt or i s ea n dt h er e m o v a le f f i c i e n c yd e c r e a s e d b y4 5 w h e nt h et e m p e r a t u r er e d u c e dt o2 0 。c ，w h i l et h en h 3 一ni ne f f l u e n to fc a n dd m a i n l yp a c k e dw i t hp o r o u sw a s t ei n c r e a s e du n t i lt h et e m p e r a t u r ed e c r e a s e dt o1 0 ，a n d r e m o v a le f f i c i e n c yd e c r e a s e db y1 5 ；r e a c t o r sh a dd i f f e r e n tt nr e m o v a le f f i c i e n c y , bh a dt h e h i g h e s te f f i c i e n c yo fu pt o5 3 ，w h i l et h ee f f i c i e n c yo fd h a dl e s st h a n1 5 r e a c t o r sh a d d i f f e r e n tt o l e r a n c et ol o w e rt e m p e r a t u r e ，t h et e m p e r a t u r eh a das i g i n i f i c a n ti n f l u e n c eo nd w h e ni td e c r e a s e dt o1 0 c ，t h ec o dr e m o v a le f f i c i e n c yd r o p p e db ya b o u t2 0 ，w h i l eal i t t l e i m p a c to na t h ec o dr e m o v a ld e c l i n e do n l y6 n er e m o v a le f f i c i e n c yo fr e a c t o r sh a da g r e a tr e l a t i o n s h i pw i t ht h et e m p e r a t u r e n ec o di n e f f l u e n to fba n ddi n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l yb e c a u s eo ft h ea d d i t i o no fb a c t e r i a ，i n c r e a s e da b o u t2 6 a n d4 0 r e s p e c t i v e l y , w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h eb a c t e r i aa d d i t i o ne n h a n c e dt h ef u n c t i o no fr e a c t o r s ( 2 ) t h ei n i t i a ld i v e r s i t yo fb a c t e r i aa n da o b ( a m m o n i ao x i d i z i n gb a c t e r i a ) i na g e d r e f u s ew e r ev e r yl o w t h em i c r o b i a ld i v e r s i t yi n c r e a s e da n dt h em i c r o b i a lc o m m u n i t y s t r u c t u r ec h a n g e dc o m p l e xa st h eb i o f i l t e r so p e r a t i o n ，w h i c hi n d i c a t e dt h a tt h em i c r o b e s b e c o m ea c c l i m a t e dt ot h el e a c h a t et r e a t m e n t ( 3 ) t h e c a r r i e rh a ds i g n i f i c a n ti n f l u e n c eo nt h em i c r o b i a l c o m m u n i t ys t r u c t u r eo f r e a c t o r s n er e s u l to fc l u s t e ra n a l y s i si ne a c hb i o r e a c t o rw a sd i f f e r e n t ，w h i c hi n d i c a t e dt h a t c a l t i e rw a st h em o s tc r u c i a lf a c t o ro nt h em i c r o b i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r ea n dd i f f e r e n t i i i 华东师范大学硕上论文 s t r u c t u r el e dt od i f f e r e n tf u n c t i o n s d u et ot h es t r o n g e rp e r m e a b i l i t yo f p o r o u sw a s t ei nd a n d b e t t e ra n a e r o b i cc o n d i t i o ni nb ，dh a db e t t e rn i t r i f i c a t i o nb u tw e a k e rd e n i t r i f i c a t i o nt h a nb t h em i c r o b i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r ei nu p p e r ，m i d d l ea n dl o w e rp a r t so fbs h o w e dt h a tm o s to f a o be x i s t e di nt h eu p p e ra n dm i d d l er e g i o n s ，i ti n d i c a t e dt h a tn i t r o s i f i c a t i o nm a yo c c u ri n t h i sa r e a ( 4 ) t h et e m p r a t u r eh a de f f e c t so nt h em i c r o b i a lc o m m u n i t ys t r u c t u r ei nr e a c t o r s a s f o l l o w s ： t h eb a c t e r i ac o m m u n i t ys t r u c t u r es i m i l a r i t yb e t w e e n4 0 a n d3 0 i nr e a c t o raw a sl o w , w h i c hi n d i c a t e dt h ed r a m a t i cc h a n g e s w h e nt h et e m p r a t u r er e d u c e dt o2 0 ca n di o c ，t h e s t r u c t u r es i m i l a r i t yi n c r e a s e da n db e c a m em o r es t a b l e ，r e a c t o rah a ds t r o n g e rw e a k e r t e m p e r a t u r er e s i s t a n c e bh a dt h es a m er u l e r e a c t o rca n dd ，k e p tas i m i l a rc o m m u n i t y s t r u c t u r eb e t w e e n3 0 ( 2a n d2 0 。c ，a n dh a dag r e a td i f f e r e n c ew h e nt h et e m p e r a t u r ed r o p p e dt o i o c i ts h o w st h a tt h ee f f e c to ft e m p e r a t u r eo nm i c r o b i a lc o m m u n i t yi n p o r o u sw a s t e b i o r e a c t o rw a sm o r ec o n s i d e r a b l et h a nt h a ti nt h ea g e dr e f u s eb i o r e a c t o r t h ed i v e r s i t yi n d e x o fa o bi nr e a c t o raca n ddw a sh i g h e rt h a nr e a c t o rb ，t h ec h a n g eo fs t r u c t u r ei nr e a c t o rb w a s n to b v i o u sb e c a u s eo ft h ep o o r e r p e r m e a b i l i t yo fa g e dr e f u s e a tl o w e rt e m p e r a t u r e ，t h ea d d i t i o no fb a c t e r i as t r e n g l h e n e dt h eo r g a n i cr e m o v a l ，t h e c o m m u n i t ys t r u c t u r ea n a l y s i s s h o w e dt h a tt h eb a c t e r i aa d d i t i o nc h a n g e dt h ef o r m e r l y c o m m u n i t yo fr e a c t o r sa n d e n h a n c e dt h eo p e r a t i o n a lf u n c t i o no ft h es y s t e m ( 5 ) t h em a j o rm i c r o b a lc o l o n i e si nt h ef i l t e r sw e r ep r o t e o b a c t e r i aa n da c t i n o b a c t e r i a ， m o s to ft h ed o m i n a n ts p e c i e sw e r ec o r y n e b a c t e r i a c e a ea n de n t e r o b a c t e r i a c e a e ，s u c ha s c o r y n e b a c t e r i u m ，s h i g e l l aa n dp r o t e u s ；d o m i n a n ta o bb e l o n g e dt op r o t e o b a c t e r i a ，t h e m a i ns p e c i e sw e r en i t r o s o m o n a s t h ed i s t r i b u t i o no ft h e s em i c r o b e si sc o r r e s p o n d i n gt or e a c t o r s f u n c t i o n s f o re x a m p l e ， c o m a m o n a ss p ，r e l a t e dt oa r o m a t i c c o m p o u n d sb i o d e g r a d a t i o n ，n i t r i f i c a t i o n a n d d e n i t r i f i c a t i o n ，a p p e a r e di nt h eu p p e ra r e a ；d e s u l f o v i b r i os p ，a n a e r o b i cs r b ，h a dad i r e c t r e l a t i o n s h i pw i t ho r g a n i cp o l l u t a n t sa n dh e a v ym e t a lb i o d e g r a d a t i o n ，a p p e a r e di nt h el o w e r a r e a ；c o r y n e b a c t e r i u ms p b b d p 2 1 ，u n c u l t u r e dg a m m ap r o t e o b a c t e r i u m ，c o r y n e b a c t e r i u m s p m a l i2 4 , u n c u l t u r e dp r o t e o b a c t e r i u mc l o n ef 2 7 2 e f lm a i n l yp r e s e n t e di nt h el o w e r t e m p e r a t u r ee n h a n c e dd ，a n dt h e ya l s oa p p e a r e df r e q u e n t l yi nt h er e a c t o r sw h i c hh a dg o o d p e r f o r m a n c e ，t h e s ei n d i c a t e dt h a tt h e ym a yb eh i g hs o l u t i o nb a c t e r i ai nt h es y s t e m k e yw o r d s ：b i o f i l t e r , l a n d f i l ll e a c h a t e ，a g e dr e f u s e ，p o r o u sw a s t e ，m i c r o b a lc o m m u n i t y s t r u c t u r e ，p c r d g g e 华东师范大学硕- i ：论文 目录 中文摘要i a b s t r a c t i i i 第一章绪论1 1 课题背景及研究意义1 2 垃圾渗滤液生物滤池( 或生物法) 处理的国内外研究现状2 2 1 垃圾渗滤液的产生与| 生质2 2 2 垃圾渗滤液处理技术研究现状2 2 2 1 垃圾渗滤液处理技术2 2 2 2 垃圾渗滤液生物处理技术3 2 3 生活垃圾填埋场中功能微生物群落结构研究现状6 2 3 1 填埋场垃圾中功能微生物群落结构6 2 3 2 填埋场垃圾中微生物群体的动态平衡8 3 环境微生态研究中主要的分子生物学技术9 3 1 遗传指纹图谱技术对微生物群落的分析9 3 1 1 通过分析r d n a 基冈序列米鉴定环境中的微生物9 3 1 2 环境微生物的d n a 多态性分析。1 0 3 2 微生物功能的研究1 2 3 3 展望1 ： 4p c r - d g g e 技术1 4 4 1p c r d g g e 技术的产生1 4 4 2p c r d g g e 技术的基本原理1 4 4 3p c r d g g e 技术的优缺点1 5 4 4p c r d g g e 技术的关键和系统优化1 6 4 4 1 样品总d n a 提取1 6 4 4 2 样品1 6 sr d n a 片段的p c r 扩增1 6 4 4 3 凝胶浓度和变性剂梯度的确定1 7 4 4 4 染色方法1 7 4 4 5 电泳时间、电压及温度的确定1 8 5 研究内容与技术路线1 8 5 1 研究内容1 8 5 2 技术路线1 9 。 第二章生物滤池反应器渗滤液处理运行状况概述。2 0 1 材料与方法2 0 1 1 反应器构建与运行2 0 1 2 水质监测方法2 1 2 结果与讨论2 1 2 1b o d 5 变化分析2 2 2 2c o d 变化分析2 2 2 3 氨氮变化分析2 4 2 4 总氮变化分析2 5 2 5 低温强化c o d 变化分析2 6 第三章反应柱中细i 笥群落结构的变化研究2 7 1 材料与方法2 7 v 华东师范大学硕l 二论文 1 1 样品的采集2 7 1 2 主要实验试剂2 7 1 3 主要实验仪器和设备2 8 1 4 样品总d n a 的提取2 9 1 5 基冈组d n a 的p c r 扩增3 0 1 5 1 引物的选择。3 0 1 5 2p c r 扩增体系3 0 1 5 3p c r 扩增程序3 0 1 6d g g e 电泳分析3 1 1 6 1 凝胶制备3 1 1 6 2d g g e 电泳的条件及图谱的获得3 1 1 6 3d g g e 特异条带的切割和d n a 回收3 2 1 7 回收d n a 的扩增与测序3 2 1 8 数据分析3 2 1 8 1 微生物群落结构多样性研究方法3 2 1 8 2 微生物群落结构聚类分析方法3 2 1 8 3 序列分析。3 3 2 实验结果与讨论3 3 2 1 基冈组d n a 的p c r 扩增3 3 2 2d g g e 电泳条件的摸索3 4 2 2 1 细菌的变性梯度的选定3 4 2 2 2p a g e 胶染色方法的确定3 5 2 2 3 样晶中细菌的p c r d g g e 最佳优化条件3 6 2 3p c r d g g e 分析3 6 2 3 1 不同- j ：艺条件卜不同反应柱中同一部位的细菌群落动态变化3 6 2 3 2 不同工艺条件下同一反应柱中不同部位的细菌群落动态变化4 1 2 3 3 低温下生物强化作用细i 笥群落动态变化。4 5 2 4 序列分析。4 7 ： ，j 、结! ；0 第四章反应柱中硝化细菌a o b 群落结构变化研究5 2 1 材料方法5 2 1 1 样品的采集与总d n a 的提取。5 2 1 2 基冈组d n a 的p c r 扩增5 2 1 2 1 引物的选择。5 2 1 2 2p c r 扩增体系5 3 1 2 3p c r 扩增程序5 3 1 3d g g e 电泳分析。5 3 1 3 1d g g e 电泳的条件及图谱的获得。5 3 1 3 2d g g e 特异条带的切割和d n a 回收5 4 1 4 回收d n a 的扩增与测序5 4 1 5 数据分析5 4 2 实验结果与讨论5 4 2 1 基因组d n a 的p c r 扩增5 4 2 2d g g e 电泳条件的摸索5 5 2 3p c r d g g e 分析5 6 附j 录7 5 致谢7 6 6 o 2 4 6 6 7 8 5 6 6 6 6 6 6 6 国城市生 活垃圾的产量在急剧增加。土地填埋是城市垃圾处理处置中最经济的途径，已被 国内外广泛应用，我国目前有9 0 左右的城市固废采用此法处理【1 1 。 在城市垃圾填埋过程中，由于压实和微生物的分解作用，垃圾所含的污染物 将随水分溶出，并与降水、径流等一起形成垃圾渗滤液。垃圾渗滤液是一种污染 性很强的高浓度有机废水，其成分取决于垃圾种类和成分、填埋时间、气候条件、 填埋场设计等多种因素。以往垃圾填埋处理所产生的渗滤液主要是依靠下层土地 来净化，但随时间的延长和地质构造对污染物去除容量的有限性，渗滤液对地下 水、地表水及填埋场周围环境皆会造成污染【2 1 。 渗滤液成分复杂，处理难度大，虽然在各国研究的时间已较长，处理技术目 前也处于多样化，但仍存在着不少问题，迄今尚无比较切实有效的处理方法。寻 找一套经济合理且能适应我国垃圾渗沥液处理的工艺流程，开发新型污水处理技 术，推动我国垃圾填埋场的技术发展是当前迫切的研究课题，具有广阔的前景【3 1 。 本课题采用上海老港垃圾填埋场填埋多年的陈垃圾和废弃多孔滤料作为填 料，以废治废，达到资源循环利用的效果。通过两种填料不同的复配比，构建生 物滤池反应器处理垃圾渗滤液，研究温度、容积负荷等参数变化对处理效果的影 响，以及不同运行阶段反应器填料的生物膜微生物群落结构的动态变化。 微生物是垃圾渗滤液处理的主体，微生物群落结构会随运行条件和装置微环 境的改变而变化，表现出不同的生理特性。微生物的代谢功能是影响污染物去除 过程和装置运行性能的关键因素，分析、研究垃圾渗滤液处理装置中填料微生物 的群落结构动态变化，并找出处理系统中的优势菌，同时利用微生物遗传学、分 子生物学手段改良和构建高效菌株，有助于了解微生物的活性及其对污染物的降 解特性，对于揭示生物处理装置运行的机理、工艺参数的选择和提高装置运行性 能具有重要意义。及时监测目标微生物种群结构在不同冲击负荷下的动态变化， 可以系统地优化群落结构并对群落结构的失调给出早期预警，微生物种群结构稳 定性、种群恢复性能在维护处理系统有效性中起着关键作用。 华东师范大学硕上论文 2 垃圾渗滤液生物滤池( 或生物法) 处理的国内外研究现状 2 1 垃圾渗滤液的产生与性质 垃圾渗滤液主要是指超出垃圾及所覆土层持水容量及表面蒸发潜力的雨水 进入填埋场地后，沥经垃圾层和所覆土层而产生的高浓度污水；同时还包括所含 的水分、垃圾分解所产生的水及地下水的浸入量。 垃圾渗滤液是地下水最重要的污染源，一般具有水质波动范围大、重金属含 量高、有机污染浓度高、s s 和色度高、氨氮浓度高、c n 值低、磷含量偏低、 含盐量高等特点，其性质取决于垃圾的成分、填埋时间、气候条件和填埋场设计 等多种因素。不同填埋场或同一填埋场的不同时段垃圾渗滤液的成分有很大的不 同。垃圾渗滤液填埋时间 5 a 时所产生的渗滤液p h 值较低、c o d 、和b o d 5 浓 度较高( b o d 5 c o d 值较高) ，同时各类重金属离子的浓度也较高；填埋时间 0 5 ) 时对有机物和氨氮有很好的处理效果，但惰性物质( 腐殖酸和 富敏酸) 的出现会大大限制好氧生物的作用。同时，好氧生物处理水力