隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在全球范圍內(nèi)的快速發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的產(chǎn)生量也日益增多。由于水產(chǎn)飼料的高氮特征，導(dǎo)致養(yǎng)殖尾水呈高氮低碳的特點(diǎn)。近年來(lái)，為改善水環(huán)境質(zhì)量和促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的綠色發(fā)展，各地相繼出臺(tái)了嚴(yán)格的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水地方排放標(biāo)準(zhǔn)，倒逼養(yǎng)殖尾水的有效處理。現(xiàn)階段，常用的養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)包括人工濕地、生態(tài)溝渠、生態(tài)浮床和生物濾池等，盡管也取得了良好的處理效果，但均存在著占地面積大、處理效果不穩(wěn)定等技術(shù)問(wèn)題。因此，尋求穩(wěn)定、高效的養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)迫在眉睫。

生物滯留系統(tǒng)(bioretentionsystem，BS)是最佳的雨水管理設(shè)施之一，因其成本低且效果好，被廣泛應(yīng)用于城市雨水徑流污染的治理。目前，有關(guān)BS的應(yīng)用研究主要集中于降雨徑流處理，將其跨行業(yè)應(yīng)用于養(yǎng)殖尾水的處理還鮮有嘗試。由于降雨徑流和養(yǎng)殖尾水在水質(zhì)特點(diǎn)和排放規(guī)律方面具有一定的匹配性，如，兩者水質(zhì)均呈現(xiàn)出高氮低碳和水量為間歇排放的特點(diǎn)，這使得將BS技術(shù)應(yīng)用于養(yǎng)殖尾水處理具備了可能性。BS的脫氮性能與其填料的組成和構(gòu)造形式密切相關(guān)。如正置的BS技術(shù)主要以強(qiáng)致密性的介質(zhì)土層置于上層，而將較好透氣性的砂質(zhì)過(guò)濾層及碎石排水層置于底層，通過(guò)介質(zhì)的過(guò)濾、吸附、微生物作用和植物吸收達(dá)到污染物去除的效果，但仍然存在脫氮效率不穩(wěn)定等問(wèn)題。LI等為解決上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)的倒置BS構(gòu)造則是與正置相反，徑流被上層礫石層存儲(chǔ)并緩慢排出，滯留的水分阻礙了氧氣的擴(kuò)散，使得下層介質(zhì)土層創(chuàng)造了更好的缺氧區(qū)，NO3−-N去除高于正置的28.6%~53.9%。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)于正置和倒置BS的脫氮效能已有研究，但用于養(yǎng)殖尾水處理的效能尚未可知，且缺乏足夠的證據(jù)闡述其背后的作用機(jī)理。

胞外聚合物(extracellularpolymericsubstances，EPS)是以蛋白質(zhì)為主要功能成分的微生物分泌物，其產(chǎn)生可視為微生物個(gè)體的粘合劑，是形成生物膜的核心。EPS包含的氧化還原介質(zhì)對(duì)BS的脫氮性能至關(guān)重要，如C型細(xì)胞色素和腐殖質(zhì)等。有研究表明，EPS儲(chǔ)存的氧化還原介質(zhì)在電子傳輸過(guò)程中可有效充當(dāng)電子供體和電子受體(NO3−)之間的傳遞橋梁，這決定了電子穿梭的效率，最終影響反硝化脫氮性能。此外，EPS濃度也是影響微生物反硝化的重要因素，如WANG等研究發(fā)現(xiàn)EPS的額外添加提高了系統(tǒng)1.66倍的電子傳遞活性(ETSA)，從而提高了19%~34%的反硝化效率�；�于此，解析EPS和電子傳遞活性對(duì)于探究BS的脫氮機(jī)制意義重大。

為此，本研究設(shè)計(jì)并構(gòu)建了正置和倒置2組生物滯留系統(tǒng)，在不同進(jìn)水條件下探究了其處理水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的運(yùn)行規(guī)律，并通過(guò)EPS及電子傳遞活性分析揭示了BS的構(gòu)建方式對(duì)脫氮效能的影響，旨在為應(yīng)用生物滯留技術(shù)處理養(yǎng)殖尾水提供參考。

1、材料與方法

1.1 系統(tǒng)構(gòu)建

如圖1所示，以直徑為20cm的圓形有機(jī)玻璃柱構(gòu)建了CBS和IBS2組生物滯留系統(tǒng)，CBS自上而下分為20cm蓄水層、30cm介質(zhì)土層、20cm填料層(0.2~4mm河沙)和10cm排水層(8~23mm碎石)，IBS則相反。每個(gè)系統(tǒng)的底部設(shè)置有內(nèi)徑為20mm的穿孔管，通過(guò)將排水口抬高至底部排水層上方30cm，形成了一個(gè)飽和區(qū)域，以增強(qiáng)反硝化的作用。參考WU等的研究，選用根長(zhǎng)和根密具有一定優(yōu)勢(shì)的黃菖蒲(IrispseudacorusL)作為供試植物，種植前經(jīng)過(guò)電子秤恒重，以確保2個(gè)系統(tǒng)間的生物量誤差不超過(guò)1g。土壤取自西南大學(xué)蠡園內(nèi)種植土，攤開(kāi)曬干后與河沙按7:3的體積比反復(fù)混合至均勻后裝填。

1.2 尾水配置

為盡可能接近養(yǎng)殖水的水質(zhì)特點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)采用研磨魚(yú)糞的方法模擬養(yǎng)殖尾水。即，將取來(lái)的魚(yú)糞曬干研磨，過(guò)100目篩得到魚(yú)糞粉末。根據(jù)前期對(duì)重慶市水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的走訪調(diào)研和LIU等的研究，論文采取模擬3種污染物負(fù)荷濃度梯度進(jìn)水的方式，以代表池塘養(yǎng)殖和循環(huán)養(yǎng)殖尾水(見(jiàn)表1)，同時(shí)檢驗(yàn)CBS和IBS在面臨不同污染物濃度沖擊下的運(yùn)行效能。每個(gè)濃度梯度進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn)，進(jìn)水方式采用灑水器進(jìn)水并確保養(yǎng)殖水均勻噴灑至填料表層，每次進(jìn)水5L使其自然下滲，實(shí)驗(yàn)間隔周期為1d。

1.3 EPS的提取及測(cè)定

為確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，使用等邊三角形法對(duì)介質(zhì)土表層以下15cm和45cm處取樣，其中15cm處使用20mm的空心管進(jìn)行取樣，45cm處設(shè)置有取樣口(見(jiàn)圖1)，等體積混勻后采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂法進(jìn)行胞外聚合物(EPS)的提取。提取步驟如下：配置1.109g·L−1的CaCl2溶液(Ca(OH)2調(diào)節(jié)pH=7)，使用該溶液與土樣混勻后在4℃下?lián)u晃30min，5100r·min−1離心后倒掉上清液以剔除易溶性有機(jī)物。使用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和Na3PO4·12H2O(0.760g·L−1)、NaH2PO4·H2O(0.552g·L−1)、NaCl(0.526g·L−1)和KCl(0.074g·L−1)的冷凍萃取液進(jìn)行沉積物的EPS提取，重懸后于4℃下?lián)u晃2h，5850r·min−1離心即得到含EPS的上清液。

PS采用硫酸苯酚法進(jìn)行測(cè)定；PN使用BCA試劑盒法進(jìn)行測(cè)定，即以牛血清蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，在562nm處檢測(cè)吸光值，與標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)比后計(jì)算出其濃度。

1.4 三維熒光光譜分析

使用熒光分光光度計(jì)(F-7000FL，日本日立)的三維熒光光譜檢測(cè)，對(duì)2種構(gòu)建方式下的EPS主要成分進(jìn)行比較分析。將上述EPS提取液過(guò)0.45um濾膜后，以蒸餾水為空白在EEM掃描的激發(fā)波長(zhǎng)(Ex)和發(fā)射波長(zhǎng)(Em)均為200~550nm、步長(zhǎng)為5nm、掃描速度為12000nm·min−1的條件下進(jìn)行檢測(cè)。

1.5 電子傳遞活性(ETSA)的測(cè)定

ETSA的測(cè)定是基于將2-(對(duì)碘苯基)-3-(對(duì)硝基苯)-5-苯基四唑氯(INT)還原為甲瓚(INF)的原理，測(cè)定方法參考ZHENG等和WAN等的研究結(jié)果。取上述土樣10g，用4mLPBS(100mM,pH7.4)洗滌2次后重懸于PBS溶液中，即得到懸浮樣品。接下來(lái)將1mg的NADH和1mLINT加入5mL上述提取液中，在黑暗和30℃的條件下培育30min。培育完成后加入1mL甲醛終止反應(yīng)，10000r·min−1離心5min后到掉上清液，加入5mL甲醇提取甲瓚。最后在波長(zhǎng)為490nm處檢測(cè)甲瓚的形成，ETSA由式(1)計(jì)算得到。

式中：E為ETSA，ug·(g·min)−1；A為波長(zhǎng)在490nm處的吸光度；15.9為INT-INF的比吸收率；V0和V1分別為待測(cè)樣初始體積和甲醇的體積，mL；t為培育時(shí)間，min；32/2為INT-INF轉(zhuǎn)化為O2的系數(shù)；m為蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度，mg·mL−1。

1.6 水質(zhì)分析

NH4+-N和NO3−-N的檢測(cè)先經(jīng)過(guò)0.45um濾膜抽濾，再分別使用納氏試劑法和分光光度法進(jìn)行檢測(cè)，TN和TP分別使用堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度和鉬酸銨分光光度法進(jìn)行檢測(cè)。后期數(shù)據(jù)處理和作圖分別使用Excel2016和Origin2018完成，使用SPSS進(jìn)行顯著性分析。

2、結(jié)果與討論

2.1 同間隔周期進(jìn)水對(duì)氮磷去除的影響

1)TN和NO3−-N的去除效果分析。

由圖2(a)~(b)可知，TN和NO3−-N的去除規(guī)律一致，在TN和NO3−-N的進(jìn)水質(zhì)量濃度分別為18.99~20.90mg·L−1和10.58~14.40mg·L−1的情況下，CBS的平均出水質(zhì)量濃度分別為(6.60±1.87)mg·L−1、(5.08±1.91)mg·L−1，IBS則分別為(4.45±0.74)mg·L−1、(3.03±0.54)mg·L−1，IBS的TN和NO3−-N平均去除率高出CBS的10.65%、15.89%。養(yǎng)殖尾水中的TN主要包括NO3−-N、NH4+-N和總有機(jī)氮(TON)，其去除包括NH4+-N的吸附和硝化、TON的沉降和礦化、NO3−-N的反硝化等，由于NH4+-N和TON的轉(zhuǎn)化并不能有效脫氮，因此TN的去除主要依賴于微生物的反硝化。反硝化效率低或不穩(wěn)定一直以來(lái)都是BS技術(shù)的一大難題，原因在于其條件的難以建立。反硝化的發(fā)生依賴于電子的供給和缺氧條件的建立，電子通常是由微生物將碳源降解供給，而缺氧條件卻難以建立。在過(guò)去，許多學(xué)者通過(guò)增加淹沒(méi)區(qū)深度來(lái)提高NO3−-N的去除效率，因?yàn)檠蜎](méi)區(qū)的增加可以更好的創(chuàng)造厭氧條件，但這無(wú)疑增加了實(shí)際工程中的應(yīng)用成本。相對(duì)于CBS，IBS在不增加淹沒(méi)區(qū)深度的情況下，NO3−-N出水質(zhì)量濃度更低且穩(wěn)定，這得益于倒置生物滯留系統(tǒng)將致密性較差的介質(zhì)土層置于底層，創(chuàng)造了更好的缺氧空間，有利于反硝化的發(fā)生。

2)NH4+-N的去除效果分析。

如圖3(a)所示，在NH4+-N的進(jìn)水質(zhì)量濃度為2.07~3.45mg·L−1的條件下，CBS和IBS的平均出水質(zhì)量濃度分別為(0.43±0.09)mg·L−1和(0.50±0.11)mg·L−1，平均去除率為(83.66±4.22)%、(80.42±6.18)%。IBS的NH4+-N平均去除率略低于CBS，但并不具備顯著性(P>0.05)。LI等構(gòu)建的倒置BS的NH4+-N去除率略低于正置的4.4%。本研究結(jié)果與其相似。排入系統(tǒng)的NH4+-N很容易經(jīng)過(guò)介質(zhì)土層的物理吸附、離子交換和硝化作用得以去除，因此，傳統(tǒng)的生物滯留系統(tǒng)對(duì)氨氮有著較強(qiáng)的去除效果。如仇付國(guó)等在利用傳統(tǒng)BS技術(shù)處理城市降雨徑流的研究中，NH4+-N的去除率在95%以上。然而，本研究與傳統(tǒng)的BS相比，NH4+-N去除率明顯降低。由于水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)于飼料的不完全吸收和利用是養(yǎng)殖水體氮污染的主要來(lái)源，正如劉興國(guó)在氮收支平衡中指出，飼料中僅有20%~25%的有機(jī)氮被魚(yú)類利用，其余均以糞便及代謝物排入水體。因此，養(yǎng)殖水體中存在大量固態(tài)和可溶態(tài)有機(jī)氮，被截留于系統(tǒng)的有機(jī)氮經(jīng)微生物的氨化作用轉(zhuǎn)化導(dǎo)致NH4+-N產(chǎn)生增加，從而導(dǎo)致NH4+-N去除受限。此外，實(shí)驗(yàn)干期較短也導(dǎo)致產(chǎn)生的NH4+-N未來(lái)得及經(jīng)過(guò)硝化細(xì)菌轉(zhuǎn)化，因此與傳統(tǒng)生物滯留系統(tǒng)相比去除效果較低。

3)TP的去除效果分析。

由圖3(b)可知，盡管TP的進(jìn)水質(zhì)量濃度高達(dá)4.58~5.14mg·L−1，但CBS和IBS的TP出水質(zhì)量濃度均保持在較低且穩(wěn)定的水平，平均出水質(zhì)量濃度分別為(0.38±0.12)mg·L−1和(0.21±0.09)mg·L−1，平均去除率為(92.15±2.32)%和(95.77±1.85)%。有研究表明，BS技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)有效的除磷，且磷去除率均在90%以上。與降雨徑流不同，由于養(yǎng)殖尾水中含有大量未被利用的飼料殘留物和糞便，因此，TP中的顆粒性磷(PP)可能占據(jù)主要成分，而PP很容易被BS的填料經(jīng)過(guò)過(guò)濾和吸附實(shí)現(xiàn)去除。IBS對(duì)于TP的去除僅高于CBS的3.62%，并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)(P>0.05)，這進(jìn)一步說(shuō)明BS對(duì)于TP的去除主要是靠介質(zhì)驅(qū)動(dòng)。CBS和IBS僅是構(gòu)建方式的不同，其填料組成完全一致，因此，兩者均能對(duì)TP實(shí)現(xiàn)有效的去除。

2.2 進(jìn)水濃度對(duì)氮磷去除的影響

在低、中和高3種進(jìn)水質(zhì)量濃度條件下，分析了CBS和IBS對(duì)TN與NO3−-N的去除效果，以檢驗(yàn)BS應(yīng)對(duì)不同類型養(yǎng)殖尾水的抗沖擊能力，結(jié)果如圖4(a)~(b)所示�？梢�(jiàn)，TN與NO3−-N的去除規(guī)律一致，隨著低質(zhì)量濃度增加至中質(zhì)量濃度時(shí)，其去除率均呈上升趨勢(shì)，CBS和IBS的TN去除率分別由(14.06±4.03)%、(40.00±13.31)%增加至(70.46±3.90)%、(78.95±1.29)%，NO3−-N則是由(−4.54±0.63)%、(43.93±11.68)%提高至(61.31±10.70)%、(74.05±5.39)%。ZHANG等以煤矸石為改性填料探究了不同降雨徑流濃度下的運(yùn)行規(guī)律，隨著進(jìn)水TN濃度的提高，去除率由41.9%提高到了56.1%，研究結(jié)果與其相似。相關(guān)研究也表明，在該氮質(zhì)量濃度范圍內(nèi)可能有利于刺激微生物的快速生長(zhǎng)，進(jìn)而促進(jìn)了TN的去除。當(dāng)進(jìn)水負(fù)荷由中濃度至高濃度時(shí)，TN和NO3−-N去除率無(wú)明顯變化趨勢(shì)，說(shuō)明即便在中濃度和高濃度負(fù)荷的沖擊下，CBS和IBS的運(yùn)行效能均無(wú)顯著影響。而IBS對(duì)TN和NO3−-N的去除率均高于CBS，其原因在于倒置生物滯留系統(tǒng)將致密性較強(qiáng)的介質(zhì)土置于底層，有利于維持缺氧條件，促進(jìn)了微生物的反硝化。由圖4(c)~(d)可知，隨著進(jìn)水濃度的增加，CBS的NH4+-N去除率由(90.23±2.47)%逐漸降低至(52.18±6.10)%，IBS則是呈現(xiàn)出先略上升后降低的趨勢(shì)。而對(duì)于TP的去除，CBS和IBS均較穩(wěn)定，去除率分別為95.25%~98.06%、97.04%~99.22%。養(yǎng)殖尾水中存在大量未被利用的飼料和糞便殘留物，導(dǎo)致了水體中的TON含量較高。隨著進(jìn)水濃度的升高，排入系統(tǒng)的TON逐漸增加，經(jīng)礦化作用后NH4+-N有所增加，迫使CBS的去除率逐漸降低。與CBS的構(gòu)建方式不同，IBS上層的碎石河沙填料空隙較大，因此，有著較強(qiáng)的復(fù)氧能力，亞硝化菌和硝化菌在此環(huán)境下能夠快速繁殖，促進(jìn)了NH4+-N的去除，這是IBS有著更穩(wěn)定的NH4+-N去除的原因。對(duì)于TP的去除，其去除機(jī)制與氮素不盡相同，TP的去除以介質(zhì)的吸附為主導(dǎo)。CBS和IBS系統(tǒng)構(gòu)建形式不同，但裝填填料一致，因此，除磷效果差距不大，并且在不同進(jìn)水質(zhì)量濃度下的去除率也無(wú)顯著改變。

2.3 構(gòu)建方式對(duì)EPS的含量及主成分的影響

生物滯留系統(tǒng)的EPS含量如圖5所示，IBS的EPS含量顯著高于CBS(P<0.05)，其中CBS和IBS的PS分別為(218.53±16.97)ug·g−1和(285.42±6.84)ug·g−1，PN為(815.95±20.97)ug·g−1、(1419.19±40.75)ug·g−1。2種系統(tǒng)提取的EPS高于REDMILE-GORDON提取的耕地和草原土壤的3~8倍，說(shuō)明在長(zhǎng)期的養(yǎng)殖尾水馴化下，土壤微生物通過(guò)分泌更多的EPS來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化。有研究表明，微生物分泌的EPS與脫氮性能密切相關(guān)。而IBS的EPS含量顯著高于CBS，這可能是IBS脫氮效果優(yōu)于CBS的原因。一方面，IBS將致密性較強(qiáng)的介質(zhì)土層置于底層創(chuàng)造了更好的缺氧環(huán)境，在該環(huán)境下促進(jìn)了反硝化細(xì)菌的快速繁殖并分泌大量EPS來(lái)抵御氮素的沖擊。另一方面，IBS較高的EPS含量提高了氮素的轉(zhuǎn)化能力，這歸結(jié)于EPS所儲(chǔ)存的氧化還原活性介質(zhì)。因?yàn)?/span>EPS包含的氧化還原介質(zhì)可以直接作為微生物電子傳遞的媒介。HU等的研究報(bào)告中也指出，EPS的增加提高了系統(tǒng)氧化還原活性介質(zhì)的含量，最終降低了電子傳遞的阻力。而在反硝化過(guò)程中，由于NO3−作為電子接收體，因此，電子穿梭能力對(duì)硝酸鹽的轉(zhuǎn)化至關(guān)重要。

對(duì)已處理的EPS稀釋10倍后進(jìn)行三維熒光光譜掃描，結(jié)果如圖6所示。參考SUN等的研究結(jié)果將熒光分為5個(gè)區(qū)域，分別代表5種不同的有機(jī)物成分。由圖6的熒光光譜位置可知，2種構(gòu)建方式下BS的EPS物質(zhì)組成大致相同，但熒光強(qiáng)度有明顯的區(qū)別。相對(duì)于其他區(qū)域，代表酪氨酸和色氨酸的區(qū)域Ⅰ和區(qū)域Ⅱ熒光強(qiáng)度最強(qiáng)，且峰值更明顯。區(qū)域Ⅰ和Ⅱ均為芳香類蛋白質(zhì)，這表明EPS中蛋白質(zhì)是最主要的物質(zhì)成分。有研究表明，微生物在應(yīng)對(duì)環(huán)境變化做出自我調(diào)控的機(jī)制中，PN發(fā)揮著十分重要的作用。尤其是微生物在面臨氮素的沖擊下，其分泌的PN可作為保護(hù)蛋白并提高自身的聚集活性。而在氮循環(huán)過(guò)程中，PN甚至可作為信號(hào)分子調(diào)控所要酶的產(chǎn)生、運(yùn)輸和利用。

區(qū)域Ⅲ所代表的為類富里酸，其熒光強(qiáng)度在兩系統(tǒng)中接近，與其他區(qū)域相比較為暗淡。類富里酸是是天然水中常見(jiàn)的熒光成分和典型的陸地有機(jī)物，可從區(qū)域V的類腐殖質(zhì)中分離出來(lái)。當(dāng)前已有研究表明類腐殖質(zhì)中有許多氧化還原性官能團(tuán)，可介導(dǎo)電子穿梭或直接作為微生物厭氧呼吸中的電子受體參與電子轉(zhuǎn)移。區(qū)域Ⅳ為微生物代謝產(chǎn)物，IBS的熒光強(qiáng)度高于對(duì)照組。微生物代謝產(chǎn)物由內(nèi)源性產(chǎn)生，這表明該系統(tǒng)的微生物活性較強(qiáng)，因此在應(yīng)對(duì)環(huán)境變化時(shí)也能表現(xiàn)出更加靈敏的自我調(diào)控能力，這可能是IBS脫氮性能強(qiáng)于對(duì)照的原因。

2.4 構(gòu)建方式對(duì)ETSA的影響

對(duì)BS的電子傳遞活性(ETSA)進(jìn)行的分析結(jié)果如圖7(b)所示。IBS的ETSA顯著高于CBS，其中IBS和CBS的ETSA分別為(0.47±0.07)ug·(g·min)−1、(0.82±0.16)ug·(g·min)−1。反硝化發(fā)生的條件需要具備缺氧環(huán)境和電子的供應(yīng)，其中電子由微生物的碳源代謝產(chǎn)生。如圖7(a)所示，碳源在相關(guān)酶的逐步降解過(guò)程中產(chǎn)生NADH，生成的NADH被電子傳遞系統(tǒng)(ETS)轉(zhuǎn)移，在NADH脫氫酶的催化作用下產(chǎn)生電子，最后電子被醌池傳遞給反硝化酶所利用。

綜上所述，ETSA決定了反硝化過(guò)程中的電子傳遞效率，這將直接影響NO3−-N的去除。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，2種BS的構(gòu)建方式是影響ETSA的主要原因，而ETSA將對(duì)系統(tǒng)的脫氮效能產(chǎn)生影響。IBS將介質(zhì)土層置于底層，反硝化菌在此環(huán)境下快速繁殖并產(chǎn)生比CBS更多的EPS。EPS中芳香類蛋白質(zhì)和腐殖質(zhì)含有的電化學(xué)活性生物分子已被證實(shí)可介導(dǎo)電子穿梭，因此，IBS中較高含量的EPS可提高電子傳遞活性，這可能也是IBS脫氮效果優(yōu)于CBS的原因。此外，在電子傳遞鏈中EPS還可釋放碳源和提高相關(guān)酶的活性來(lái)增強(qiáng)硝酸鹽的去除。LIU等的研究表明，當(dāng)EPS發(fā)生部分解吸時(shí)會(huì)釋放碳源并增強(qiáng)反硝化相關(guān)酶的活性，以此可提高13.6%的硝酸鹽去除率。由此可知，ETSA與BS的脫氮性能密切相關(guān)，而ETSA主要由EPS中的電化學(xué)活性生物分子介導(dǎo)，提高ETSA是增強(qiáng)反硝化脫氮的有效途徑。

3、結(jié)論

1)IBS和CBS可在不同程度上實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的脫氮除磷效果。在運(yùn)行周期間隔為1d的情況下，IBS的TN和NO3−-N去除率可分別達(dá)到71.79%~82.00%和68.70%~85.84%，平均去除率分別高出對(duì)照組的10.65%和15.89%。

2)IBS的構(gòu)建方式抗沖擊能力較強(qiáng)。TN和NO3−-N去除率隨進(jìn)水負(fù)荷的增加呈現(xiàn)先升高后穩(wěn)定的趨勢(shì)，而IBS比CBS的抗沖擊性更強(qiáng)；2種構(gòu)建方式對(duì)TP的去除率則無(wú)顯著差異，去除率均可穩(wěn)定在97.04%~99.22%。

3)構(gòu)建方式對(duì)EPS的組分無(wú)明顯影響，但對(duì)EPS含量和ETSA影響顯著。IBS的構(gòu)建方式可通過(guò)促進(jìn)微生物分泌更多的EPS來(lái)提高自身的調(diào)控能力，其中PS和PN分別高于CBS的66.89ug·g−1、603.24ug·g−1；EPS的主成分相同，但IBS的酪氨酸、色氨酸和微生物代謝產(chǎn)物含量明顯高于對(duì)照組；此外，IBS的高PN含量可提高電子傳遞的活性，以此提升該系統(tǒng)的脫氮效能。（來(lái)源：貴州大學(xué)土木工程學(xué)院，西南大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，重慶市銅梁區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站）