贵港石灰粉：近年来，水体中频繁检出药物、兽药、人类医用药等新污染物（ECs），因其在环境中的持久存在，已遭到广泛关注。ECs具有生物毒性，其含量为ng/L～μg/L水平，不易被微生物降解利用，常采用臭氧氧化、活性炭吸附、膜过滤等方式进行深度处理，运行成本较高。近年来，研究否认生物脱氮工艺在清除浊度的同时还存在降解ECs的能力。但ECs结构较复杂，通常只能被降解为小分子中间产物，而非完全矿化，且中间产物的毒性和环境风险可能低于母体化合物，从而对环境导致二次污染。此外，由于处理过程中微生物种类及氮的形态多样，生物脱氮工艺对ECs的降解转化机理尚不明晰。
生物脱氮工艺类型的影响
不同生物脱氮工艺的主导菌群及反应过程不同，因而具有不同的ECs消除疗效。生物脱氮工艺反应过程主要包括硝化、反硝化和厌氧氨氧化，涉及的菌群有自养硝化菌、自/异养反硝化菌等。
生物脱氮工艺对ECs的降解效果与体系内的主导反应有关。与反硝化工艺相比，硝化工艺对类固醇雌激素的消除疗效愈发明显。McAdam等发觉硝化活性污泥法对总含量为（91±17）ng/L的E1、E2、E3、EE2、E1-3S五种类固醇雌激素的总去除率达到91%；而硝化/反硝化活性污泥法对总含量为（70±19）ng/L的类固醇雌激素的总去除率仅为80%。刘文杰等研究表明，四溴双酚A（TBBPA）在硝化过程中的生物去除率为33.3%，而在反硝化过程中则仅有3.2%。抗生素类物质和兽药、人类医用药等药物类物质在硝化和反硝化工艺中一般可实现高效降解。Zheng等发觉反硝化体系能在一个月内完全消除初始含量为10mg/L的磺胺嘧啶（SDZ）。厌氧氨氧化工艺对PPCPs也有降解效果，deGraaff等研究发觉IBP在硝化段的降解率较低，但约有77%的IBP在厌氧氨氧化工段被消除，证明厌氧氨氧化反应发生的同时伴随着IBP的降解。但目前厌氧氨氧化反应相关菌群对PPCPs的降解机理尚不明晰，有待进一步研究。
此外，贵港石灰粉：生物脱氮工艺中淤泥的不同存在方式也会影响ECs的降解。附着式生物膜工艺相比漂浮淤泥具有愈发丰富的微生物菌群、更高的微生物活性和更充足的曝露时间，因而可能更有利于ECs的消除。Arya等研究发觉悬浮式活性污泥法对阿替洛尔、吉非罗齐和环丙沙星的去除率分别为93%、75%、84%，而附着式的膜生物反应器（MBR）对其清除率分别下降至95%、85%、93%，原因之一即MBR相比悬浮式活性污泥法，能使体系内的污染物与作用菌群接触更充分。
ECs的清除效率与生物脱氮工艺的淤泥逗留时间（SRT）、水力停留时间（HRT）、体系内pH等运行参数有关。较长的SRT有利于微生物的生长富集，生物脱氮工艺中的自养硝化菌生长平缓，且对ECs降解的贡献较大，故延长SRT对脱氮工艺降解ECs具有重要意义。Kimura等将MBR的SRT延长至65d，体系对酮洛芬和DCF的去除率分别从82%和50%提升到98%和82%。但延长SRT并非能提升所有ECs的降解率，如IBP、萘普生、苯扎贝特、卡马西平和磺胺甲恶唑（SMX）在SRT由25d延长至80d时，去除率没有显著增强；且过长的SRT可能会造成反应器堵塞，降低反应器运行效率。可见，ECs消除疗效的提升与SRT的延长并非简单的线性关系，在实际工艺运行时应综合考虑。
贵港石灰粉：理论上，较长的HRT因为保证了ECs在作用菌群中的充分曝露，能提升其降解率。Wang等研究了膜曝气生物膜反应器（MABR）在设置为不同HRT时清除头孢氨苄（CFX）和SDZ的疗效。结果表明，当HRT为3h时，初始含量均为100μg/L的CFX和SDZ的去除率分别为86%和61.5%；而当HRT下降至4h时，对应的降解率分别提升至94.6%和75.4%。Kassotaki等发觉HRT分别为6h和24h时，SBR对10mg/L的SMX的降解率分别为86%和98%。可见，延长HRT对ECs的降解有积极作用，但HRT过长会影响硝化效率，且会导致占地面积过大、经济成本提升等问题。
此外，ECs的降解也会遭到体系pH、温度等的影响。一方面，pH和体温会影响微生物菌群降解ECs作用酶的活性。张伟在运行含包埋硝化菌颗粒的反应器时保持温度为15℃，相比类似研究中气温为30℃的实验组，该反应器对E1、E2和EE2的降解率较低，可能是高温抑制了硝化菌相关酶的活性。此外，pH和体温也会影响体系内个别活性物质的存在方式和性质，从而间接影响ECs的降解。Wu等发觉，当硝化活性淤泥（NAS）系统pH为3时，体系内有80%的DCF与游离亚硝酸（FNA）直接反应，而pH为7时，这一比列增长至2.49%，推测可能是因为FNA在中性条件下含量较低所致。此外，研究也表明，降低pH能使DCF、IBP、SMX等水底可解离污染物的疏水性提升，扩大其与体系中淤泥的接触，从而提升降解效率，而对于卡马西平等在水底不可解离的污染物则影响较小。
贵港石灰粉：主导氨氧化反应的微生物主要为AOB，AOB对ECs的共代谢是由AMO的酶促活化反应引起的，其原理为：氧原子与AMO酶的一个双电子还原金属中心反应，使其活化、脱水，同时生成类似氧化物的物质（标记为M=O），M=O因而从目标ECs中夺回一个电子或H+产生底物自由基，该自由基与酶酰基结合生成转化产物。因此，AMO酶的活性是实现AOB降解ECs的关键诱因。若AMO酶活性被抑制，其共代谢降解ECs的疗效也会变差，常见的AMO酶抑制剂包括烯丙基硫脲（ATU）、辛炔（OCT）、乙炔、2-苯基4，4，5，5-四甲基咪唑啉-1-氯代3-氧化物（PTIO）等。Kassotaki等发觉，在60h内AOB纯菌体系对含量为100μg/L的SMX的降解率可达80%，但加入25mg/L的ATU后，体系对SMX几乎没有清除能力，证明了SMX降解与AMO酶之间存在联系。此外，共代谢对底物也有选择性。研究表明，AOB对芳香族、脂肪族、卤代烃等非极性ECs的共代谢消除疗效较好。
贵港石灰粉：ECs的最终存在方式和毒性取决于其在脱氮工艺中的降解机理。对于主要借助脱氮工艺中自养菌共代谢消除的苯扎贝特、萘普生等ECs，应选择以硝化反应为主导的工艺，如近程硝化工艺中有较高产率的AOB，能对体系内的ECs实现高效共代谢降解。对于在体系中氮活性物质存在条件下发生非生物转化的ECs，可选择有相应氮活性物质积累的工艺，以实现ECs的非生物转化，如SMX、EE2能与体系内NO2-直接反应，可选择近程硝化-厌氧氨氧化、短程反硝化-厌氧氨氧化等积累高浓度NO2-的工艺，提高其消除率。对于能在体系中各种微生物的协同作用下完全矿化的类固醇雌激素等物质，可选择多种脱氮反应耦合的工艺，使得体系内ECs的去除率更高、被降解得更彻底。如最传统的硝化-反硝化（A/O）工艺、同步硝化反硝化（SND）工艺等体系内同时有丰富的AOB等自养微生物及反硝化菌等异养微生物，能使ECs被降解为中间产物后进一步被异养微生物用作碳源，实现矿化。而对于仅能在体系中被生物降解为中间产物，且中间产物的毒性并未增加，甚至低于母体化合物的ECs，则须要在评估生物工艺单元的出水毒性后，采取臭氧氧化、光催化氧化等中级氧化法以实现ECs的完全矿化，或采取膜过滤、活性炭吸附等方式侵吞，以保证出水的风险较低。
