本发明涉及一种检测浓缩污泥中粪大肠菌群菌值的方法及其应用，特别是一种使用改进的精氨酸诱导氨化法检测城市污水处理厂污泥浓缩池污泥中粪大肠菌群菌值的方法及其应用。
背景技术：
：污水处理厂浓缩污泥是污水处理厂在净化污水过程中产生的沉淀物，其中含有大量需氧菌、兼性厌氧菌和异养菌，如果处理不当，会对水、土壤造成污染，危害动植物健康，因此，对污泥进行灭菌是必不可少的。灭菌前后污泥中粪大肠菌群菌值变化情况是体现污泥灭菌效果的重要指标，但现有的检测污泥中粪大肠菌群菌值的技术比较复杂，操作性不高，因此，需要一种简便易行的方法对污水处理厂浓缩污泥中粪大肠菌群菌值进行测定。在自然状态下，土壤中微生物的代谢活动很弱，但当加入易分解的有机物时，土壤微生物的代谢活动会迅速加强。微生物量碳(MBC)在一定程度上可反映土壤中微生物的含量，从而反映土壤的污染程度。精氨酸诱导氨化法是常用的检测土壤微生物量碳的方法，向土壤中加入精氨酸水溶液，培养一样时间，微生物将精氨酸代谢分解成铵，测定铵的含量，从而可估算出土壤微生物量碳。目前，精氨酸诱导氨化法主要是针对土壤，土壤中微生物的含量相对较小，因此精氨酸使用量也相对较小。然而，污水处理厂浓缩污泥中微生物的含量远远大于土壤，如果直接用现有的精氨酸诱导氨化法检测土壤微生物量碳，精氨酸添加量过少使得其与污泥接触不均匀，导致推算出的微生物量碳不准确，不能充分反映污泥中实际微生物的含量。技术实现要素：发明目的：本发明目的是提供一种检测污水处理厂浓缩污泥中粪大肠菌群菌值的方法，使用该方法可以简单、方便地检测出污水处理厂浓缩污泥中粪大肠菌群菌值，从而提供一种简单、方便、相对准确的评价污水处理厂浓缩污泥灭菌效果的方法。技术方案：本发明的一个方面提供了一种检测污水处理厂浓缩污泥中粪大肠菌群菌值的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)向污水处理厂浓缩污泥中加入精氨酸，通过精氨酸诱导氨化法检测污泥中的微生物量碳；其中，每升污泥中所述精氨酸的加入量为10～20mg；2)建立污泥中粪大肠菌群菌值与微生物量碳之间的函数关系式；3)根据步骤1)测得的微生物量碳以及步骤2)建立的所述函数关系式，计算所述浓缩污泥中粪大肠菌群菌值。为了准确检测污泥中微生物量碳，将步骤1)中精氨酸诱导氨化法设置为：取污水处理厂污泥浓缩池污泥，加入精氨酸，于25℃下培养2h后在-15℃下冷冻4～8h，取出解冻后用KCl水溶液震荡浸提30min～45min，测定浸提液中的铵含量，由此计算微生物量碳；为了准确测定浸提液中的铵含量，使用靛酚兰比色法测定所述浸提液中的铵含量。步骤2)中，取粪大肠菌含量不同的多个污泥样品，分别检测多个污泥样品中的粪大肠菌群菌值和微生物量碳，从而建立污泥中粪大肠菌群菌值与微生物量碳之间的函数关系式。由于步骤1)中使用改进的精氨酸诱导氨化法测定微生物量碳，为了使函数关系式可以相对准确地反映粪大肠菌群菌值与微生物量碳之间的关系，采用多管发酵法检测污泥样品中粪大肠菌群菌值，采用精氨酸诱导氨化法检测污泥样品中的微生物量碳，并且使精氨酸诱导氨化法中每升污泥样品中所述精氨酸的加入量为10～20mg，由此得到的函数关系式为：y＝-0.0181x+13.941，该式的拟合优度R2＝0.9646；其中，x为微生物量碳，单位为mg/kg，即每千克污泥中微生物量碳的毫克数；y为污泥粪大肠菌群菌值×10-3。本发明的另一个方面提供了一种评价污水处理厂浓缩污泥灭菌效果的方法，使用上述方法分别检测灭菌前和灭菌后浓缩污泥中粪大肠菌群菌值，从而评价污泥灭菌效果。本发明的工作原理是：向污水处理厂浓缩污泥中加入精氨酸，通过精氨酸诱导氨化法检测污泥中的微生物量碳，每升污泥中加入精氨酸10～20mg，可使精氨酸与污泥充分均匀接触，相对准确地反映出污泥中实际的微生物量碳；建立污泥中粪大肠菌群菌值与微生物量碳之间的函数关系式，该函数关系式可适用于微生物含量不同的浓缩污泥中，当需要获得污泥中粪大肠菌群菌值时，可直接将污泥中微生物量碳的数据代入函数关系式，即可计算出污泥中粪大肠菌群菌值，并可由此对污泥灭菌效果进行评价。有益效果：本发明的检测污水处理厂浓缩污泥中粪大肠菌群菌值的方法，操作简单，可行性高，可直接利用污泥微生物量碳计算其中粪大肠菌群菌值，避免单独检测粪大肠菌群菌值的麻烦，对于城市污水处理厂浓缩污泥灭菌效果的评价极为方便，可为后期的技术优化与改进提供依据。附图说明图1为不同污泥样品中粪大肠菌群菌值与微生物量碳的对应关系。具体实施方式实施例1(1)测定污泥中微生物量碳：分别取1L灭菌前后的污水处理厂污泥浓缩池污泥，其含水率为93.4％，采用精氨酸诱导氨化法测定污泥中微生物量碳：向浓缩污泥中分别加入含18.0mg精氨酸的精氨酸水溶液，于25℃培养2h后置于-15℃冰箱中冷冻5h，取出解冻后用KCl水溶液震荡浸提45min，使用靛酚兰比色法测定浸提液中的铵含量，通过式1计算出微生物量碳。ω(C)＝0.01×NH4+-N(mg·kg-1)(式1)式1中，ω(C)——微生物量碳(Bc)，mg·kg-1；0.01——精氨酸诱导氨化法转换为Bc的系数；NH4+-N——氨氮的含量。其中，精氨酸诱导氨化法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000年，第234-235页，18.5.2精氨酸诱导氨化法部分；靛酚兰比色法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000，第159-160页，13.5.3铵态氮的测定部分。(2)建立粪大肠菌群菌值与微生物量碳的函数关系：从不同的城市污水处理厂污泥浓缩池取6份污泥样品，每份污泥样品含量为1L。采用精氨酸诱导氨化法测定污泥中微生物量碳：根据污泥的含水量，每份污泥样品分别加入含10mg-20mg精氨酸的精氨酸水溶液，于25℃培养2h后置于-15℃冰箱中冷冻4～8h，取出解冻后用KCl水溶液震荡浸提35min，使用靛酚兰比色法测定浸提液中的铵含量，计算出微生物量碳。通过多管发酵法检测土壤中的粪大肠菌群菌值。精氨酸诱导氨化法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000年，第234-235页，18.5.2精氨酸诱导氨化法部分；靛酚兰比色法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000年，第159-160页，13.5.3铵态氮的测定部分；多管发酵法参见国家标准GB7959-2012第13-16页附录D。6份污泥样品中微生物量碳以及粪大肠菌群菌值如表1所示，拟合曲线如附图1所示。表1根据表1中的数据建立粪大肠菌群菌值与微生物量碳的函数关系，函数关系式如式2所示：y＝-0.0181x+13.941(式2)其中，拟合优度R2＝0.9646，式2中x为微生物量碳，单位mg/kg，即每千克污泥中微生物量碳，y为污泥粪大肠菌群菌值×10-3。(3)计算污泥中粪大肠菌群菌值：利用式2所示的粪大肠菌群菌值与微生物量碳的函数关系式，以及测得的污泥中微生物量碳，计算出污泥中粪大肠菌群菌值，如表2所示。表2微生物量碳mg/kg粪大肠菌群菌值×10-3灭菌前污泥543.294.1075灭菌后污泥74.8312.5866由表2可知，该污泥经灭菌后微生物量碳降低了86.23％，粪大肠菌群菌值增大了206％，灭菌效果一般，灭菌后的污泥的粪大肠菌群菌值符合城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质标准GB/T23486-2009。实施例2(1)测定污泥中微生物量碳：分别取1L灭菌前后的污水处理厂污泥浓缩池污泥，其含水率为95.3％，采用精氨酸诱导氨化法测定污泥中微生物量碳：向浓缩污泥中分别加入含13.0mg精氨酸的精氨酸水溶液，于25℃培养2h后置于-15℃冰箱中冷冻6h，取出解冻后用KCl水溶液震荡浸提30min，使用靛酚兰比色法测定浸提液中的铵含量，通过式1计算出微生物量碳。其中，精氨酸诱导氨化法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000年，第234-235页，18.5.2精氨酸诱导氨化法部分；靛酚兰比色法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000，第159-160页，13.5.3铵态氮的测定部分。(2)计算污泥中粪大肠菌群菌值：利用测得的污泥中微生物量碳，以及式2所示的粪大肠菌群菌值与微生物量碳的函数关系式，可计算出污泥中粪大肠菌群菌值，如表3所示。表3微生物量碳mg/kg粪大肠菌群菌值×10-3灭菌前污泥627.462.5840灭菌后污泥32.1113.3598由表3可知，该污泥经灭菌后微生物量碳降低了94.88％，粪大肠菌群菌值增大了417％，灭菌效果良好，灭菌后的污泥的粪大肠菌群菌值符合城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质标准GB/T23486-2009。实施例3(1)测定污泥中微生物量碳：分别取1L灭菌前后的污水处理厂污泥浓缩池污泥，其含水率为90％，采用精氨酸诱导氨化法测定污泥中微生物量碳：向浓缩污泥中分别加入含20.0mg精氨酸的精氨酸水溶液，于25℃培养2h后置于-15℃冰箱中冷冻8h，取出解冻后用KCl水溶液震荡浸提35min，使用靛酚兰比色法测定浸提液中的铵含量，通过式1计算出微生物量碳。其中，精氨酸诱导氨化法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000年，第234-235页，18.5.2精氨酸诱导氨化法部分；靛酚兰比色法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000，第159-160页，13.5.3铵态氮的测定部分。(2)计算污泥中粪大肠菌群菌值：利用测得的污泥中微生物量碳，以及式2所示的粪大肠菌群菌值与微生物量碳的函数关系式，计算出污泥中粪大肠菌群菌值，如表4所示。表4微生物量碳mg/kg粪大肠菌群菌值×10-3灭菌前污泥582.333.4008灭菌后污泥56.9212.9107由表4可知，该污泥经灭菌后微生物量碳降低了90.22％，粪大肠菌群菌值增大了280％，灭菌效果一般，灭菌后的污泥的粪大肠菌群菌值符合城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质标准GB/T23486-2009。实施例4(1)测定污泥中微生物量碳：分别取1L灭菌前后的污水处理厂污泥浓缩池污泥，其含水率为98％，采用精氨酸诱导氨化法测定污泥中微生物量碳：向浓缩污泥中分别加入含10.0mg精氨酸的精氨酸水溶液，于25℃培养2h后置于-15℃冰箱中冷冻4h，取出解冻后用KCl水溶液震荡浸提40min，使用靛酚兰比色法测定浸提液中的铵含量，通过式1计算出微生物量碳。其中，精氨酸诱导氨化法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000年，第234-235页，18.5.2精氨酸诱导氨化法部分；靛酚兰比色法参见：《土壤农业化学分析方法》，鲁如坤主编，中国农业科技出版社，2000，第159-160页，13.5.3铵态氮的测定部分。(2)计算污泥中粪大肠菌群菌值：利用测得的污泥中微生物量碳，以及式2所示的粪大肠菌群菌值与微生物量碳的函数关系式，计算出污泥中粪大肠菌群菌值，如表5所示。表5微生物量碳mg/kg粪大肠菌群菌值×10-3灭菌前污泥605.562.9804灭菌后污泥47.7513.0767由表5可知，该污泥经灭菌后微生物量碳降低了92.11％，粪大肠菌群菌值增大了339％，灭菌效果良好，灭菌后的污泥的粪大肠菌群菌值符合城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质标准GB/T23486-2009。当前第1页1 2 3