譚煜，付麗亞，周鑒，李敏，吳昌永*

1.環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院 2.中囯環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境污染控制工程技術(shù)研究中心 3.中國(guó)石油吉林石化污水處理廠

生物處理單元是傳統(tǒng)污水處理廠一級(jí)處理的核心單元，其中的微生物大多以污泥絮體、顆粒污泥、生物膜等微生物聚集體的形式存在。胞外聚合物(extracellular polymeric substances，EPS)主要是由微生物分泌的、包裹在胞外的高分子聚合物組成，占活性污泥總量的80%[1]，其組成和濃度會(huì)因微生物種類、水質(zhì)環(huán)境、提取方法而有所變化。EPS位于微生物表面的特殊位置以及其理化性質(zhì)(如荷電性、親疏水性、黏附性等)決定了EPS在微生物聚集體相互作用中的重要地位，因此針對(duì)EPS的特性以及影響研究已普遍開展。在污水處理過(guò)程中，由于部分EPS能夠隨著水流發(fā)生移動(dòng)，在不同的處理單元都存在著EPS，從能耗效率、出水水質(zhì)等方面影響水處理效果，但目前關(guān)于EPS對(duì)污水處理系統(tǒng)中各單元的影響尚未有明確定論，導(dǎo)致對(duì)存在EPS的部分污水處理單元的工藝優(yōu)化工作無(wú)法有效開展。筆者綜述了EPS在生物處理單元對(duì)微生物生長(zhǎng)、顆粒污泥的形成、微生物聚集體的絮凝與沉降性能的影響，在深度處理單元對(duì)滲透膜通透性、催化劑傳質(zhì)等性能的影響，在污泥處理單元對(duì)污泥消化和脫水性能的影響，并對(duì)其影響機(jī)理進(jìn)行了闡釋。

1 EPS的定義及特性

對(duì)EPS的認(rèn)識(shí)是由內(nèi)向外逐步拓寬的。Wingender等[2]將EPS作為集合名詞，代表微生物聚集體內(nèi)部各種大分子物質(zhì)，如多糖、蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等多聚物；Nielsen等[3]將EPS定義范圍擴(kuò)大，認(rèn)為位于細(xì)胞壁外，即使未直接固定在外膜之上的多聚物同樣也屬于EPS；Geesey[4]將EPS定義為由微生物產(chǎn)生的參與微生物聚集體形成的胞外聚合物；Salama等[5]進(jìn)一步把EPS定義為由微生物產(chǎn)生，在生物膜系統(tǒng)中結(jié)合其他顆粒并黏附于其基質(zhì)之上的有機(jī)多聚物。隨著研究的深入與拓展，以上定義被發(fā)現(xiàn)僅適用于結(jié)合態(tài)EPS，而忽略了同樣對(duì)微生物聚集體中微生物活性及其表面特性有重要作用的溶解態(tài)EPS[6]。在許多研究[7-9]中，溶解態(tài)EPS被認(rèn)為是溶解性微生物產(chǎn)物(soluble microbial products，SMP)。目前，EPS的定義尚未統(tǒng)一，但EPS是由微生物的高分子量分泌物、細(xì)胞裂解物和大分子的水解產(chǎn)物以及吸附的部分有機(jī)物所組成的多聚物[3]這一定義得到了廣泛認(rèn)可。

EPS根據(jù)存在形式可分為結(jié)合態(tài)EPS和溶解態(tài)EPS。結(jié)合態(tài)EPS具有明顯的雙層結(jié)構(gòu)：1)位于內(nèi)層，與細(xì)胞壁緊密結(jié)合且有一定形態(tài)的EPS為緊密黏附型EPS(tightly bound EPS，TB-EPS)；2)位于TB-EPS外，能夠向周圍延伸和擴(kuò)散，且沒(méi)有明顯邊界和外形的黏液層則稱為松散附著型EPS(loosely bound EPS，LB-EPS)[10]。其結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1所示[11]。

圖1 EPS的結(jié)構(gòu)示意Fig.1 Structure diagram of EPS

EPS的組成復(fù)雜，包括蛋白質(zhì)、多糖、腐殖酸、核酸、糖醛酸、脂質(zhì)等有機(jī)成分以及一些其他的無(wú)機(jī)成分，其中蛋白質(zhì)、多糖被認(rèn)為是EPS中的主要物質(zhì)，二者約占EPS濃度的70%～80%[12]。實(shí)際上，EPS濃度與各組分的比例并非恒定，而是與樣品的來(lái)源、提取方法、工藝參數(shù)等因素有著密切的關(guān)系。如Sponza[13]對(duì)5種不同行業(yè)的污泥絮體中的EPS進(jìn)行了提取，發(fā)現(xiàn)取自市政與釀酒廢水活性污泥的EPS中蛋白質(zhì)濃度高出其DNA的11倍，分別為70和6 mgg〔以揮發(fā)性懸浮固體(VSS)計(jì)，下同〕；但在造紙、紡織以及石化行業(yè)中，污泥絮體的EPS中蛋白質(zhì)濃度有所下降而DNA濃度有所增加，分別為38～42、11～17 mgg。王琰等[14]利用離心法、加熱法、熱堿法、甲醛-熱堿法、甲醛-NaOH法5種不同的提取方法對(duì)亞硝化顆粒污泥中的EPS濃度進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明，熱堿法所提取的EPS濃度最高，為(102.1±5.2)mgg，其蛋白質(zhì)與多糖濃度比更是高達(dá)8.4，這可能是由于經(jīng)熱堿法處理后的污泥細(xì)胞發(fā)生破裂，胞內(nèi)蛋白質(zhì)大量溶出造成的。趙華南[15]研究不同CN下SBR脫氮性能發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CN為5時(shí)，最有利于硝化菌進(jìn)行硝化作用，活性污泥中EPS各組分濃度在硝化作用前后明顯增加，且在反應(yīng)結(jié)束時(shí)EPS的濃度最大，為190.2 mgg。這說(shuō)明不同運(yùn)行參數(shù)會(huì)影響微生物的活性和反應(yīng)的進(jìn)程，從而引起EPS濃度的變化。

微生物聚集體中EPS的功能有3種：1)EPS具有雙層結(jié)構(gòu)，能為微生物形成屏障，抵抗水質(zhì)、水量變化的沖擊以及毒性物質(zhì)的入侵[7,16]；2)EPS的主要成分是蛋白質(zhì)與多糖，在營(yíng)養(yǎng)短缺的情況下，部分胞外蛋白質(zhì)可以作為酶分解消化EPS，為微生物的新陳代謝與生長(zhǎng)提供碳源和能源[17-18]；3)EPS成分復(fù)雜且依附于微生物聚集體的表面，因此會(huì)改變其表面特性(如親疏水性、荷電性等)以及細(xì)胞間的相互作用方式，從而影響微生物聚集體的絮凝、沉降、脫水等性能[19-21]。

2 EPS對(duì)污水處理單元的影響

2.1 生物處理單元

2.1.1對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響

在污水生物處理單元中，絕大多數(shù)微生物是通過(guò)EPS與其他細(xì)胞相互作用并聚集，以活性污泥、顆粒污泥、生物膜等微生物聚集體的形式完成新陳代謝。因此，EPS作用下微生物聚集體的活性與特性將會(huì)直接影響生物處理單元對(duì)污染物去除的效率和能力。

由于大部分EPS來(lái)源于微生物本身所產(chǎn)生的有機(jī)物，其生成也要消耗外來(lái)的碳源與氮源。在傳統(tǒng)觀點(diǎn)中，微生物利用基質(zhì)的方式有2種：1)直接利用分解產(chǎn)生能量；2)合成轉(zhuǎn)化為新的具有活性的細(xì)胞物質(zhì)[22]。Laspidou等[7]研究指出，EPS中的非活性有機(jī)物的合成也同樣需要消耗基質(zhì)，若EPS濃度過(guò)高，勢(shì)必會(huì)與微生物生長(zhǎng)形成競(jìng)爭(zhēng)，從而影響微生物的生長(zhǎng)。吳楊芳等[23]的研究也發(fā)現(xiàn)，在50 mgL高濃度納米氧化鈰的毒性環(huán)境下，活性污泥微生物所產(chǎn)生的EPS濃度從對(duì)照組的58.00 mgg增至67.18 mgg，同時(shí)活性污泥系統(tǒng)中的異養(yǎng)菌和亞硝化菌的生長(zhǎng)被明顯抑制，這是因?yàn)榧?xì)胞在毒性環(huán)境下會(huì)分泌更多的EPS來(lái)吸附納米氧化鈰，形成保護(hù)層，減少了細(xì)胞與基質(zhì)的接觸，相應(yīng)地微生物的生長(zhǎng)速率就會(huì)減緩。因此，即使是在相對(duì)溫和的生物處理單元，在估算微生物的生長(zhǎng)情況時(shí)，EPS濃度也是不可忽視的參數(shù)。

2.1.2對(duì)微生物聚集體絮凝的影響

微生物聚集體的絮凝性能是保持生物處理單元出水低濁度的一個(gè)重要特性。Wilén等[24]在厭氧絮凝研究中，發(fā)現(xiàn)EPS和微生物是活性污泥解體后最主要的成分，且在生物膜系統(tǒng)中，也是通過(guò)微生物分泌大量EPS來(lái)實(shí)現(xiàn)微生物與載體、微生物與微生物之間的黏附[25]?？梢?jiàn)，EPS在微生物聚集體的絮凝過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。

早期研究中Tenney等[26]發(fā)現(xiàn)，隨著EPS濃度的增加，微生物在內(nèi)源呼吸階段的絮凝程度有所提高；但張?zhí)m河等[27]研究發(fā)現(xiàn)，若將EPS濃度從100 mgL提高到500 mgL，污泥的絮凝性能約下降27%，并伴隨著出水固體懸浮物濃度的大幅升高；馬興冠等[28]也得到了相似的結(jié)論，其試驗(yàn)中所建立的EPS濃度與污泥體積指數(shù)(SVI)的二項(xiàng)式非線性回歸方程表明，EPS濃度與SVI呈正相關(guān)，EPS濃度增大會(huì)使污泥的絮凝性能明顯下降。這可能是因?yàn)楦邼舛鹊腅PS會(huì)攜帶大量負(fù)電荷的功能基團(tuán)，導(dǎo)致聚集體間排斥力增大，絮凝性能變差。

EPS的組分也會(huì)對(duì)微生物聚集體的絮凝性能產(chǎn)生影響。Zhang等[29]利用過(guò)氧乙酸在酸性條件下將EPS中的蛋白質(zhì)分解后未發(fā)現(xiàn)完整的污泥絮體。Ye等[30]也發(fā)現(xiàn)，若將EPS中的多糖進(jìn)行提取，污泥的絮凝能力幾乎不受影響；相反，若是將EPS中的蛋白質(zhì)進(jìn)行提取，則污泥的絮凝性能會(huì)削減30%左右。但Kavita等[31-32]的對(duì)比試驗(yàn)得出了EPS中的單糖濃度會(huì)極大影響絮凝性能的結(jié)論，即當(dāng)單糖濃度降低40%左右時(shí)，其絮凝能力下降約33%。這說(shuō)明蛋白質(zhì)與糖類均會(huì)對(duì)微生物聚集體的絮凝性能產(chǎn)生影響，一方面由于蛋白質(zhì)具有疏水基團(tuán)，能夠加快微生物聚集體的聚集過(guò)程；另一方面多糖具有一定的黏附性，能夠使微生物聚集體間更容易發(fā)生結(jié)合；再者，蛋白質(zhì)和多糖帶有荷電性相反的基團(tuán)，能夠相互抵消，從而減少微生物聚集體間的靜電排斥力。因此，應(yīng)從蛋白質(zhì)與多糖的相對(duì)濃度來(lái)考慮ESP對(duì)微生物聚集體絮凝性能的影響。此外，王紅武等[10]研究發(fā)現(xiàn)，LB-EPS濃度越高，污泥絮凝性能越差，而TB-EPS濃度對(duì)污泥絮凝性能基本無(wú)影響；Li等[33]也得到了同樣的結(jié)論。這是因?yàn)長(zhǎng)B-EPS相較于TB-EPS位于外層且具有一定的流變性，外層厚度的增加不僅會(huì)產(chǎn)生一定的位阻效應(yīng)，而且會(huì)使細(xì)胞或絮體表面的zeta電位增加，從而降低污泥的絮凝性能。與此相反，Zhang等[34]的試驗(yàn)結(jié)果表明，LB-EPS和TB-EPS對(duì)懸浮污泥聚集的貢獻(xiàn)率分別為16%和30%，其中TB-EPS對(duì)微生物聚集體絮凝性能的影響大于LB-EPS。由此可見(jiàn)，EPS對(duì)微生物聚集體絮凝性能的影響十分復(fù)雜，某些研究結(jié)論還存在爭(zhēng)議。

關(guān)于EPS影響絮凝性能比較成熟的機(jī)理有2種：DLVO理論和離子橋聯(lián)[19]。DLVO理論描述的是細(xì)胞間或絮體間的分子力與靜電力作用，微生物及其聚集體表面EPS中含有多種高分子有機(jī)物，存在許多陰離子基團(tuán)，如—OH、—COOH等，使其表面呈負(fù)電性[35]，聚集體之間由于靜電排斥作用形成穩(wěn)定的勢(shì)壘，而環(huán)境中存在的反離子可以對(duì)聚集體表面的負(fù)電荷產(chǎn)生屏蔽作用，壓縮雙電層厚度，提高絮凝性能。離子橋聯(lián)則是當(dāng)細(xì)胞或絮體相互靠近時(shí)，EPS通過(guò)環(huán)境中多價(jià)陽(yáng)離子的架橋作用將各種細(xì)胞聯(lián)結(jié)形成的一種外部延伸、內(nèi)部網(wǎng)狀多孔的三維立體結(jié)構(gòu)，以此改善微生物聚集體的絮凝性[36-38]。

2.1.3對(duì)污泥顆?；挠绊?/p>

污泥顆粒化是指微生物在污水生物處理反應(yīng)器中的自固定化所形成的一種結(jié)構(gòu)密實(shí)的好氧或厭氧顆粒。顆粒污泥中的各種微生物構(gòu)成較為獨(dú)立的微生態(tài)系統(tǒng)，使微生物生長(zhǎng)在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境中，有利于微生物生長(zhǎng)與有機(jī)物降解，進(jìn)而提高出水水質(zhì)。McSwain等[39]利用共聚焦激光掃描顯微鏡對(duì)熒光染色的好氧顆粒污泥進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)顆粒污泥的內(nèi)部存在大量的EPS，其主要成分蛋白質(zhì)可以和多價(jià)陽(yáng)離子結(jié)合，有利于污泥的顆?；焕疃ú萚40]對(duì)來(lái)源于同一處理單元的8種不同粒徑的好氧顆粒污泥進(jìn)行EPS的提取，指出粒徑為1.6～2.0 mm時(shí)，顆粒污泥中的蛋白質(zhì)與多糖濃度比最高，同時(shí)SVI最低，具有良好的固液分離性能，由此提出在工程實(shí)踐中，好氧顆粒污泥的培養(yǎng)粒徑應(yīng)控制在1.6～2.0 mm；Vivanco等[41]在向包含劣活性顆粒污泥的厭氧反應(yīng)器里添加外源EPS時(shí)，該單元的運(yùn)行性能得到了顯著提升，COD去除率從30.6%增至65.5%。上述研究均表明，顆粒污泥的形成在某種程度上離不開EPS在細(xì)胞間的相互作用。Liu等[42]由此提出了EPS的作用機(jī)理，認(rèn)為EPS可以通過(guò)離子橋聯(lián)、疏水性的相互影響和聚合物纏結(jié)緊密結(jié)合細(xì)胞，從而增強(qiáng)和促進(jìn)顆粒污泥的形成(圖2)。

2.1.4對(duì)污泥沉降的影響

污泥的沉降性能是評(píng)價(jià)生物處理單元工作運(yùn)行狀況的重要指標(biāo)，直接影響著處理效率和出水水質(zhì)。污泥的沉降性能與表面電荷、絮體密度、結(jié)合水量等物理化學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系，SVI常被用來(lái)表征污泥的沉降性能。研究表明，EPS及其組分濃度對(duì)污泥的沉降性能均有影響。由于EPS呈負(fù)電性，過(guò)量的EPS會(huì)使得污泥間的排斥力增大、污泥表面的zeta電位升高，從而導(dǎo)致SVI升高[43-44]。針對(duì)EPS不同組分濃度對(duì)SVI影響的研究中，王紅武等[10]提出，EPS中的LB-EPS濃度對(duì)SVI的影響顯著，SVI隨著LB-EPS濃度的增加而增大，而TB-EPS濃度的變化對(duì)SVI基本無(wú)影響。這可能與LB-EPS具有結(jié)構(gòu)疏松、含水量高和流變性等特點(diǎn)有關(guān)，其濃度的變化會(huì)直接導(dǎo)致污泥體積與密度的變化。但也有少數(shù)研究得出SVI與EPS濃度成反比，高EPS濃度可以改善污泥沉降性能[45]，或EPS濃度與SVI無(wú)關(guān)[46]的結(jié)論。由于水質(zhì)或污泥性質(zhì)等因素，EPS對(duì)SVI的影響尚無(wú)一致的結(jié)論，還需要進(jìn)一步的研究和探討。

2.2 深度處理單元

深度處理單元在工業(yè)廢水處理中常與生物處理單元聯(lián)用，目的是去除生物處理單元出水中難生物降解的物質(zhì)，優(yōu)化出水水質(zhì)。但由于工業(yè)廢水多具有毒性，生物處理單元的微生物活性會(huì)受到一定程度的抑制，導(dǎo)致二級(jí)出水中的微生物聚集體以及EPS濃度有所增加，影響深度處理單元的運(yùn)行效率。

微生物聚集體表面的EPS能夠影響微生物聚集體的黏附性，它所含有的某些官能團(tuán)(如羧酸鹽、磷酸鹽、胺等)有助于微生物黏附在固體表面[47]；此外，由于EPS的存在，微生物聚集體表面呈負(fù)電性且形成疏水區(qū)域，能夠吸附環(huán)境中的有機(jī)物與金屬離子。適量的EPS能夠協(xié)助微生物對(duì)污染物的去除，但是過(guò)量的EPS卻可能在深度處理單元中引起傳質(zhì)與堵塞問(wèn)題。在對(duì)顆粒污泥進(jìn)行研究時(shí)，Mu等[48]發(fā)現(xiàn)在高EPS濃度下，厭氧顆粒污泥的滲透性較低，這是因?yàn)轭w粒污泥表面被EPS層所包裹，基質(zhì)必須先穿過(guò)EPS層才能與內(nèi)部的微生物接觸。在污水深度處理單元中也觀察到了類似的結(jié)果，如李亞男等[49]對(duì)某石化污水處理廠的二級(jí)生化池出水端(即催化臭氧氧化單元)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)若不對(duì)該單元進(jìn)水端的生物絮體加以控制，處理效果在7 h內(nèi)會(huì)顯著下降。同樣，催化劑表面也可能因?yàn)樯镄躞w的黏附性而沉積形成EPS層，占據(jù)催化劑表面的活性位點(diǎn)，同時(shí)增大臭氧擴(kuò)散到催化劑表面的傳質(zhì)阻力。另外，有專家研究了EPS對(duì)膜生物反應(yīng)器(MBR)中膜的污染。如Xiong等[50-51]認(rèn)為EPS參與了膜表面結(jié)垢，導(dǎo)致膜的滲透通量減少和跨膜阻力升高；Zhang等[52]提取并分離被污染的膜中的組分，發(fā)現(xiàn)膜污染物中的EPS濃度是反應(yīng)器污泥中的4倍左右，其中多糖類物質(zhì)是最主要的膜污染物。因此，若將MBR應(yīng)用于深度處理單元，來(lái)自前端的EPS物質(zhì)同樣可能會(huì)導(dǎo)致膜堵塞，從而降低深度處理單元的效率。

對(duì)于微生物聚集體的黏附性，Poortinga等[53]認(rèn)為是靜電力和化學(xué)鍵共同作用的結(jié)果，這一結(jié)論得到了Tsuneda等[54]的驗(yàn)證，其試驗(yàn)表明當(dāng)EPS濃度相對(duì)較低時(shí)，靜電作用會(huì)抑制細(xì)胞在固體表面的黏附，若EPS濃度較大，胞間的相互作用則會(huì)增強(qiáng)其黏附性。但Zhu等[55]提出，除了包含在DLVO理論中的作用力外，還有非DLVO力控制著EPS對(duì)固體的黏附性。因此對(duì)EPS黏附機(jī)理的闡釋還需進(jìn)一步地研究與探索。

2.3 污泥處理單元

污泥處理是對(duì)污泥進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化的過(guò)程，其中污泥消化與脫水是污泥處理單元的常見(jiàn)步驟，也是整個(gè)污水處理工藝流程高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保障，而EPS對(duì)污泥的消化與脫水性能有著顯著的影響。

厭氧消化產(chǎn)甲烷是污泥消化常用工藝。在以往的觀點(diǎn)中，污泥消化主要是為了去除剩余污泥中存在于微生物細(xì)胞中的有機(jī)物，穩(wěn)定污泥的性質(zhì)并減小污泥的體積，但這忽略了污泥中EPS的存在，其在活性污泥總有機(jī)物中的占比可達(dá)50%～90%[56]。盧鵬程[57]對(duì)剩余污泥預(yù)處理-厭氧消化的聯(lián)合工藝進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)加入檸檬酸對(duì)剩余污泥中的EPS進(jìn)行預(yù)處理后，厭氧消化產(chǎn)甲烷量提高了7.42%，揮發(fā)性固體的去除率也有所提高；程曉媛[58]將剩余污泥中所提取的EPS添加到污泥消化的不同階段，發(fā)現(xiàn)不但能促進(jìn)厭氧消化的增溶水解過(guò)程，還能夠顯著提高產(chǎn)甲烷性能，甲烷產(chǎn)量提高了82.9%。可見(jiàn)，EPS對(duì)污泥的消化可能具有雙重影響，與污泥消化所采用的工藝以及參數(shù)有關(guān)。

污泥中的水通?？梢苑譃?類：1)與絮體作用力小、容易分離的自由水；2)通過(guò)氫鍵和靜電作用與絮體有強(qiáng)作用的結(jié)合水[59]。EPS含有許多親水性組分，可以結(jié)合大量的水，因此EPS通常被認(rèn)為對(duì)污泥的脫水性能有負(fù)面影響。EPS對(duì)污泥脫水的影響方式大致有3種：1)EPS的某些分子會(huì)延伸至污泥表面之外，產(chǎn)生空間阻力，阻止細(xì)胞間的接觸擠壓；2)EPS中的大分子會(huì)導(dǎo)致污泥絮體中保留大量的水，并增加絮體中的間隙水量；3)EPS分子也可以形成穩(wěn)定的凝膠類物質(zhì)，防止水的外滲。Houghton等[60]的研究發(fā)現(xiàn)，低濃度的EPS有利于污泥的脫水，這可能是因?yàn)榈蜐舛菶PS使污泥絮體結(jié)合得更緊密，但超過(guò)最佳濃度后，EPS濃度增加會(huì)引起污泥脫水性能的下降；Sanin等[61]通過(guò)試驗(yàn)將EPS提取后，發(fā)現(xiàn)原本靠EPS黏附在絮體內(nèi)部的小顆粒被釋放，破壞了污泥的脫水性能。這說(shuō)明EPS濃度對(duì)于污泥的脫水性能具有雙重作用。

3 展望

EPS在污水處理的各單元中發(fā)揮著不同的重要作用，進(jìn)一步深入探索和闡釋EPS在污水處理廠各污水處理單元中的行為和作用機(jī)制，可以從優(yōu)化EPS研究方法方面著手：1)建立標(biāo)準(zhǔn)化的EPS提取方法。目前尚未形成統(tǒng)一的EPS提取方法，不同方法所提取的EPS在濃度和組分上有很大的差別，這是造成很多研究結(jié)論相互矛盾的一個(gè)重要原因。2)構(gòu)建EPS原位分析方法。EPS及其組分在微生物聚集體中存在著空間上的架構(gòu)，經(jīng)過(guò)不同方法的分離和提取，其空間架構(gòu)可能已被極大地破壞。利用原子力顯微鏡(AFM)和激光掃描共聚焦顯微鏡(CLSM)可以觀測(cè)完全水合的樣品，能夠更加直接地分析EPS及其組分的行為機(jī)理。3)開展對(duì)溶解態(tài)EPS的研究?，F(xiàn)在絕大多數(shù)研究都是圍繞結(jié)合態(tài)EPS而展開，忽略了溶解態(tài)EPS對(duì)微生物聚集體的影響。應(yīng)進(jìn)一步開展對(duì)溶解態(tài)EPS與溶解性微生物代謝產(chǎn)物特性的對(duì)比研究，如組成、物化性質(zhì)、在污水處理過(guò)程中的行為等，明確溶解態(tài)EPS的定義與范圍，有利于構(gòu)建完整的EPS研究體系。