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然而，城市垃圾填埋场渗滤液，厌氧消化污泥浓缩液，禽畜养殖废水，氮肥生产和半导体制造出水中存在某些重金属如Cu(Ⅱ)，Zn(Ⅱ)，Cd(Ⅱ)，Pb(Ⅱ)，Ni(Ⅱ)[6]。在这些重金属之中，低浓度的Cu是微生物中许多酶和辅酶必要的微量元素和组分。但是高浓度的Cu会抑制微生物代谢过程，如硝化，反硝化和葡萄糖发酵过程[7]。
已有报道Cu(Ⅱ)对厌氧氨氧化工艺产生抑制作用[6,8-11]。笔者之前的研究发现连续流反应器中anammox菌可以承受5 mgL-1 Cu(Ⅱ)的冲击，当浓度达到8 mgL-1 时，anammox菌受到严重抑制。此外，批次实验中5-10 mgL-1 Cu(Ⅱ)对anammox颗粒产生严重的累积抑制[11]。然而，实际工业废水中Cu浓度非常高，例如半导体制造废水中Cu浓度常达到5-100 mgL-1 [7]。城市污水中，住宅废水将工业废水稀释，所以其Cu浓度较低，但在实际安装工程中突发情况（如进水浓度波动）是不可避免的，这都可能导致Cu浓度过高。据我所知，目前关于受Cu抑制厌anammox反应器的恢复研究中，采用的策略有污泥驯化、菌种流加等调控策略[11]，均较笼统，无针对性。
本文的研究目的是⑴评估超负荷Cu（Ⅱ）对anammox系统的影响；⑵在连续流条件下追踪Cu（Ⅱ）在系统中的行为和归趋；⑶探索受Cu抑制的anammox反应器的恢复策略。
2 材料与方法
2.1 无机模拟废水
无机模拟废水包含基质，碳酸氢盐和微量元素，由水泵引入到anammox反应器中。等摩尔的氨和亚硝酸盐分别以(NH4)2SO4和NaNO2的形式提供，浓度按需配制。
2.2 anammox反应器与操作策略
实验采用4个UASB反应器（R0为母反应器，有效容积为2 L，用于添加实验，R1,R2,R3有效容积为0.5 L，用于连续流实验），反应器用黑布遮盖以避免光抑制，置于35±1℃的恒温室中。连续流实验的水力停留时间（HRT）为1.2 h。R0接种污泥取自实验室规模的高负荷UASB反应器。接种污泥具有良好的沉降性能（82.3±22.5 m h-1）和颗粒粒径（2.86±1.42 mm），具有良好生物量滞留性能。污泥颗粒中的anammox菌以Candidatus Kuenenia stuttgartiensis为主。母反应器R0投加Cu（Ⅱ）后共运行60 d，期间每隔15天浓度提高一次，依次为5，8，10，12 mgL-1，相应的Cu容积负荷（CLR）分别为0.10，0.16，0.20，0.24 g L-1 d-1。在Cu投加前，R0在脱氮负荷（NRR）约为10 kgN m-3 d-1的稳定状态下运行了20天以上。第60天，从母反应器R0中取出500 mL anammox颗粒进行EDTA清洗或超声-EDTA清洗预处理，分别引入到R2和R3中。R1接种污泥则只经过蒸馏水清洗。R1,R2,R3最初的挥发性悬浮固体(VSS)浓度约为15.0 g L-1。
2.3anammox颗粒中Cu形态分析
污泥中的Cu形态采用BCR法分级提取，原子吸收分光光度法测定。BCR连续萃取法步骤如下：（1）酸提取态：准确称取0.5 g土样，加入20 mL的0.11 mol/L醋酸，在室温下(22±0.5℃)振荡16 h；在3000 rpm的离心力下离心分离20 min，过滤，上清液用于测定重金属酸提取态的浓度。（2）可还原态：向上一级提取后的剩余物加入20 ml的0.5 mol/L盐酸羟胺，用硝酸调节pH至1.5，在室温下(22±0.5℃)振荡16 h，在3000 rpm的离心力下离心分离20 min，过滤，上清液用于测定重金属可还原态的浓度。（3）可氧化态：向上一级提取后的剩余物中加入5ml的过氧化氢（pH 2-3），在室温下静置1 h，在加热到85±2℃静置1 h，然后再加入5 ml的过氧化氢温度维持在85±2℃静置1 h，最后加入25 ml的1 mol/L乙酸铵（pH=2），振荡16 h；在3000 rpm的离心力下离心分离20 min，过滤，上清液用于测定重金属可氧化态的浓度。（4）残渣态含量由土壤中总Cu量减去以上三种形态的重金属含量计算得出。