【正文】 ofluorescence microscopy on slices of granules, it was shown that the bacteria made microcolonies in the granular sludge. In a further study, we introduced the pentachlorophenoldechlorinating bacterium Desulfitobacterium hafniense into sterile granular sludge (2, 3). This bacterium was found to be immobilized in a like structure inside the granules, where it expressed its orthodechlorinating pathway. The purpose of the present study was to investigate dechlorination of PCE in UASB reactors with and without addition of the PCEdegrading bacterium D. multivorans and further to pare the performance depending on whether the granules were active or sterile. MATERIALS AND METHODS Reactor design. Three glass UASB reactors with an active volume of 204 ml and 31 ml of headspace were used for the experiments (Fig. 1). Viton, stainless steel, and glass tubing were used for connections to minimize chloroethene adsorption and evaporation. The reactor systems were checked for abiotic loss of chloroethenes before addition of granules to the reactors. The reactors were operated continuously, with a hydraulic retention time (HRT) decreasing stepwise from 2 days (flow rate, 100 ml/day) to , , and finally h. PCE was supplied by continuously injecting a 780 181。rber, Nina Christiansen, Erik Arvin, and Birgitte K. Ahring* Department of Environmental Science and Engineering, Technical University of Denmark, 2800 Lyngby, Denmark Received 7 August 1997/Accepted 9 March 1998 ABSTRACT Dechlorination of tetrachloroethene, also known as perchloroethylene (PCE), was investigated in an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor after incorporation of the strictly anaerobic, reductively dechlorinating bacterium Dehalospirillum multivorans into granular sludge. This reactor was pared to the reference 1 (R1) reactor, where the granules were autoclaved to remove all dechlorinating abilities before inoculation, and to the reference 2 (R2) reactor, containing only living granular sludge. All three reactors were fed mineral medium containing 3 to 57 181。 這次研究由歐盟理事會(huì)基金和 Danish 科學(xué)技術(shù)理事會(huì)基金資助，基金號(hào)分別 為EV5VCT920239 (BIODEC 項(xiàng)目 )和 no. 950265728813。這些結(jié)果對(duì)那些氯乙烯 污染含水層的生物糾正有很大的重要性。 就目前研究來(lái)說(shuō)，我們第一次證明微生物可以是固定不動(dòng)在粒狀淤渣中，那是它提高氯乙烯脫氯作用活動(dòng)重要的地方。這個(gè)結(jié)果表明文中介紹的細(xì)菌地放置通過(guò)單獨(dú)的因素控制在特殊系統(tǒng)之內(nèi)。 這種被介紹的細(xì)菌的放置對(duì)比早先的研究更符合這次研究。在這次測(cè)試反應(yīng)器的流出物中從沒有檢出甲酸鹽，這反應(yīng)器可能缺少這種給電子體。 和在 39%甲酸鹽被加到反應(yīng)器 R1的消耗量相比，甲酸鹽的消耗量的總數(shù)的增加是為了 R2反應(yīng)器。相反的， R1反應(yīng)器的脫氯的性能沒有與在均勻試驗(yàn)性反應(yīng)器的變化交換。這次測(cè)試反應(yīng)器的相對(duì)輕微的較低的氯乙烯去除率被看作是在均勻試驗(yàn)性反應(yīng)器一種緩慢地適應(yīng)能力的下降。細(xì)菌在數(shù)天之內(nèi)傳遍粒狀淤渣。從細(xì)胞檢出的不太像是微生物的脫氯系族，自從這些細(xì)菌可能顯示快速的增殖以來(lái)，歸究于大量的個(gè)體數(shù)，如這次測(cè)試和 R1反應(yīng)器所示。 9小時(shí)反應(yīng)器操作 (資料沒顯示 )。微生物在 R1反應(yīng)器的固定被證實(shí)是通過(guò)免疫熒光顯微術(shù)。在這次測(cè)試的反應(yīng)器中檢測(cè)不到非生物的損失， R2反應(yīng)器，或者那顆粒非生物控制，這是那氯化乙烯質(zhì)量平衡超過(guò)那反應(yīng)堆器系統(tǒng)在通常范圍之內(nèi)析儀器確定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。那 活躍的粒狀淤渣 R2反應(yīng)器中也能脫氯氯乙烯；然而，氯乙烯的去除率以比在這次測(cè)試的反應(yīng)器在恒等的均勻試驗(yàn)性反應(yīng)器低超過(guò)兩倍。 實(shí)際操作反應(yīng)器在均勻試驗(yàn)性反應(yīng)器比相對(duì)最大比生長(zhǎng)速率要低，因此，將導(dǎo)致微生物的自由的活細(xì)胞的被沖刷。 4 討論 在包含氯乙烯的媒介，甲酸鹽，和醋酸鹽，相應(yīng)的微生物的最大生長(zhǎng)速率在 20176。小集落也出現(xiàn)在那的邊緣 (資料沒顯示）。然而，來(lái)自雙方的證據(jù)顯示沒有發(fā)光信號(hào)但是看來(lái)像控制滑動(dòng) (資料沒顯示 )。聚合體在表面出現(xiàn)，但是很少。 通過(guò)免疫熒光顯微術(shù)調(diào)查反應(yīng)器內(nèi)顆粒中微生物的分布。據(jù)觀察沒有醋酸鹽隨著 R1反應(yīng)器消耗或產(chǎn)生。通過(guò)這次測(cè)試和 R2反應(yīng)器醋酸鹽的消耗量在均勻試驗(yàn)性反應(yīng)器為 14。氯乙烯濃度是上下?lián)u 動(dòng)但是趨向隨次數(shù)而減少，與氯乙烯總數(shù)數(shù)量減少的經(jīng)過(guò)取樣相當(dāng)。在非生物控制高壓滅菌粒狀淤渣，添加 500181。 非生物控制實(shí)驗(yàn)隨著反應(yīng)器進(jìn)行，顯示氯乙烯濃度在取樣氣門 1和 2偏離精確 MIMS 測(cè)量 (標(biāo)準(zhǔn)偏差， 5%)。M)流出物被檢出，從 。在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)的過(guò)程中，二氯乙烯是主要的 氯乙在取樣氣門地方的產(chǎn)物，表現(xiàn)流出物的氯乙總量的平均99%(mole/ mole )。任何時(shí)候沒有二氯乙烯被檢出。 R2反應(yīng)器，包含粒狀淤渣，顯示氯乙脫氯作用活動(dòng)伴隨三氯乙烯作為唯一產(chǎn)物。然而，當(dāng)從 ，氯乙烯排放濃度增強(qiáng)到在流 出物的總數(shù)的氯乙烯的 25%(mole/ mole )最大量。第 61天所取的樣品顯示立體異構(gòu)組成是 100%單獨(dú)1， 2二氯乙烯。在流出物中少量的氯乙烯和三氯乙烯 (5181。反應(yīng)器的主要產(chǎn)物是氯乙烯，流出物氯乙烯平均 93%(mole /mole )。未知化合物通過(guò)從反應(yīng)器中提取的液體試樣測(cè)定，取樣前必須確定反應(yīng)器內(nèi)不含 DCE。探測(cè)極限是 500 181。氯乙通過(guò)加入 150μL含 /L的正戊烷萃取，作為 試樣的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。在記錄數(shù)據(jù)之前，醋酸鹽由氣相色譜法測(cè)量。試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液用 20μL10％的硫酸酸化至 pH為 。標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)試濃度范圍是 ～ 10mM。流動(dòng)相是流速為 。酸化試樣（ 20μL）被注入 HPX87H型多孔性陰離子交換樹脂柱并加熱至 60176。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液的時(shí)候也會(huì)用到與上相同的流速（ 60ml/h）。然后測(cè)定液相濃度。 PCE、 TCE 和 DCE 的濃度測(cè)試范圍是 1～ 500μm，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度。 PCE、三氯乙烯（ TCE）和二氯甲烷（ DCE）通過(guò)質(zhì)譜儀來(lái)檢測(cè)，所用方法為薄膜入口質(zhì)譜儀分析法（ MIMS）， PCE、 TCE和 DCE分別在原子量為 、 的質(zhì)荷比下分析。作為一個(gè)控制手段，顆粒物在沒有抗血清培養(yǎng)的條件下配制。標(biāo)著 FLUOS 的抵抗D. multivorans 的兔抗血清由德國(guó) 衛(wèi)生工程研究所提供。顆粒物和接種物經(jīng)過(guò) 4％福爾馬林的處理之后，嵌入石蠟，再切成 5μm的切片，然后放入玻片之中。媒介物最終的 pH值為 ～ 。 除開 /升， 在實(shí)驗(yàn)期間，每隔 4到 5天都要做批量實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試脫氯活性。先向瓶?jī)?nèi)吹氣（ N2－ CO2 1:4），再經(jīng)過(guò)三次熱壓處理，然后再添加甲酸酯和醋酸鹽來(lái)使其終止?jié)舛扰c反應(yīng)系統(tǒng)的平衡。 R1 反應(yīng)器中分別包含有生命的和經(jīng)過(guò)熱壓處理的顆粒物，被進(jìn)一步注入 50ml純?nèi)斯づ囵B(yǎng)的多主寄生物（由 H. ScholzMuramatsu 提供 ），這些寄生物在反應(yīng)器運(yùn)行之前允許被馴化 3天。 1 號(hào)參比反應(yīng)器（ R1）也填充了 20ml 濕顆粒物，所不同的是，它在用無(wú)菌 N2－ CO2（ 4:1）供氣和填充厭氧培養(yǎng)基媒介之前必須在 140176。C下儲(chǔ)存大約兩個(gè)月。最初的顆粒物取自處理造紙廠廢水的 UASB反應(yīng)器。C）下操作。所有取樣氣門都用聚四氟乙烯丁基線紋狀隔膜封閉。與此同時(shí)，我們通過(guò)向混合容器中連續(xù)添加 780μm的 PCE 水溶液來(lái)提供 PCE， PCE通過(guò)混合容器進(jìn)入反應(yīng)器。在向反應(yīng)器中 加入顆粒劑之前，先檢驗(yàn)了反應(yīng)器系統(tǒng)氯乙的非生物損失。 2 所用材料和方法 有三個(gè)有效容積為 204ml、預(yù)留空間為 30ml 的玻璃 UASB 反應(yīng)器被用在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中（見圖 1）。這些細(xì)菌被發(fā)現(xiàn)是固定不動(dòng)在網(wǎng)絡(luò)中 類似顆粒內(nèi)部的組織，也就是它顯示它的原 脫氯的糖酵解途徑。通過(guò)免疫熒光顯微術(shù)在顆粒薄片的利用，可以表明這種細(xì)菌在粒狀污泥制造小 集落。在早期的研究中，我們已經(jīng)證明通過(guò)引入粒狀淤渣利用一厭氧菌活躍喪失活性的那目標(biāo)化合物新活動(dòng)；一種脫氯的細(xì)菌，是接種入那粒狀淤渣的一上流厭氧污泥床 (上流式厭氧污泥層 )反應(yīng)器，結(jié)果淤泥能力喪失，那些從前沒有這些能力。最近，厭氧菌種系族 PCE1，哪些有效減少的脫氯作用的氯乙烯，已經(jīng)有結(jié)論。氯乙烯的微生物轉(zhuǎn)化已經(jīng)證明是缺氧狀態(tài)經(jīng)過(guò)減少的機(jī)制的脫氯作用。 1 介紹 氯乙，又名全氯乙烯 (PCE)，已經(jīng)廣泛的用作脫脂劑為金屬和作為干洗劑。固定可以通過(guò)利用螢光素 標(biāo)記抗體探測(cè)微生物的發(fā)酵來(lái)證實(shí)。在隨著逐漸減少液壓傳動(dòng)裝置保留時(shí)間 (HRTs)連續(xù)操作的過(guò)程中，兩個(gè)測(cè)試的反應(yīng)器和 R1 反應(yīng)器顯示氯乙向二氯乙的轉(zhuǎn)化，甚至在均勻試驗(yàn)性反應(yīng)比最大比生長(zhǎng)速率的密度低得多，指示這些細(xì)菌是固定不動(dòng)在那活躍的和高壓滅菌過(guò)的粒狀淤渣中。在這次測(cè)試的反應(yīng)器，平均 93%的那流出物氯乙是雙氯 (DCE)，和 99%R1反應(yīng)器對(duì)比， R2反應(yīng)器，沒有接種，只產(chǎn)生三氯乙 (TCE)，平均 43%的流出物氯乙。所有的三個(gè)反應(yīng)堆是投放礦物媒介包含 3到57181。改進(jìn)脫氯的性能的上流式厭氧污泥反應(yīng)器 克里斯蒂娜 尼訥克里斯琴森，埃里克阿萬(wàn)，和比吉特，水均勻反應(yīng)堆 環(huán)境科學(xué)部門和工程師 丹麥工業(yè)大學(xué) 摘要 脫氯作用的氯乙脂，又名全氯乙烯 (PCE)，作為被研究在一上流厭氧污泥床 (上流式厭氧污泥層 )反應(yīng)堆從后面的結(jié)合的厭氧的，減少的脫氯的細(xì)菌入粒狀淤渣。這些反應(yīng)堆與那參考 1(R1)反應(yīng)器相比，是顆粒高壓滅菌器用以在接種以前充分脫氯，和作為參考 2(R2)反應(yīng)堆，包含在活性粒狀淤渣。MPCE， 2毫升甲 酸鹽，和 。沒有脫氯作用的 PCE被測(cè)試在無(wú)接種體的無(wú)接種體不活躍顆粒的非生物防治。相反的 ， R2 反應(yīng)器，沒有接種微生物，只在相同的條件下將氯乙轉(zhuǎn)化成三氯乙。從 R1 反應(yīng)器獲得的顆粒，細(xì)菌微生物的發(fā)育主要在集中位于那顆粒的中心，而在測(cè)試的反應(yīng)器，那細(xì)菌主要覆蓋在那顆粒的表面。由于不適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)和處理，數(shù)量巨大的氯乙烯化合物是傳遍全世界。氯乙烯的脫氯作用的減少當(dāng)量已經(jīng)包含在厭氧性的混合 物和營(yíng)養(yǎng)豐富的土壤。生物資源人為操縱可以是實(shí)質(zhì)的在技術(shù)系統(tǒng)為最理想的生物體內(nèi)異物混合物的降解。這是進(jìn)一步檢驗(yàn)?zāi)羌?xì)菌是固定不動(dòng)在那粒狀淤渣表面，表示它的脫氯的活動(dòng)。在深入的研究中，我們介紹不活躍的粒狀污泥中脫氯五氯苯酚的細(xì)菌。目前研究的目的是將調(diào)查 PCE的脫氯作用在上流式厭氧污泥層反應(yīng)器和沒有額外的 PCE降解的細(xì)菌此外在顆粒是否是活躍上比較性能。氟橡膠、不銹鋼，以及玻璃管被用作使氯乙的吸附和揮發(fā)最小化的連接裝置。反應(yīng)