

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、高氯酸鹽在國防工業(yè)、煙花制造、皮革加工、橡膠制造等產(chǎn)業(yè)中被廣泛使用,大量含有高氯酸根的污水未經(jīng)處理排入環(huán)境中。高氯酸鹽進入人體后干擾人體甲狀腺正常機能,造成神經(jīng)損傷威脅人體健康,對嬰幼兒影響尤為嚴重。去除水體中高氯酸鹽污染物的方法主要包括物理、化學和生物法,其中生物法因其成本低廉、環(huán)境友好而受到人們的關注。生物還原高氯酸鹽污染物又受到許多客觀條件的限制,富集更高效的微生物菌群并優(yōu)化其還原條件,是提高生物法修復效率的關鍵。微生物還原污染物
2、需要電子產(chǎn)生“還原力”,而甲烷厭氧氧化就可向微生物提供所需的電子,二者結合不僅實現(xiàn)環(huán)境中高氯酸鹽污染的修復,同時也可減少全球碳排放。
本研究利用甲烷基質中空纖維膜生物反應器,初始以亞硝酸鹽(NO2-)作為電子受體進行生物膜富集,隨后以高氯酸鹽(ClO4-)為唯一電子受體以富集高效高氯酸鹽還原菌群,并進一步研究該微生物菌群以甲烷為唯一的電子供體和碳源還原高氯酸鹽的代謝動力學。經(jīng)過40天富集培養(yǎng)后進行正式實驗。當電子供體供給充足(
3、10 psi甲烷,電子當量462.808 mmol e-當量/m2-d)時,可將1 mg/LClO4-及1.1 mg N/L NO3-完全還原;當反應器中存在2 mg N/L NO2-時,ClO4-還原受到抑制,去除率降至30%。當反應器中電子受體負荷增加至1 mg/L ClO4-+11.3mgN/L NO3-時,電子供體出現(xiàn)不足,微生物將優(yōu)先還原NO3-。高通量測序結果表明,該反應器中,Methylocystis(甲基孢囊菌屬)、Me
4、thylomonas(甲基單胞菌屬)、Methylophilus(嗜甲基菌屬)、Pelomonas和綠彎菌門不可培養(yǎng)的Chloroflexi是占主導地位的功能菌屬。Methlocystis、Methylomonas為甲烷氧化菌,Methylomonas豐度在第1階段未被檢出,隨著實驗的送行持續(xù)培養(yǎng)使反應器中Methylomonas的豐度增加。Methlocystis在實驗前期為反應器中主要甲烷氧化菌,但隨著Methylomonas豐度的
5、增加Methlocystis豐度逐漸下降。Methylophilus為甲醇氧化菌,經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)后出現(xiàn)出現(xiàn)在反應器中,同時Methylophilus可能具有還原高氯酸鹽的能力。Pelomonas是還原污染物的主要功能菌,Pelomonas豐度在含有硝酸鹽的階段持續(xù)上升,Pelomonas在系統(tǒng)發(fā)育樹上與已知的Dechloromonas高氯酸鹽降解菌相近,推測參與了高氯酸鹽還原過程。
筆者進一步研究了鹽度對甲烷氧化耦合高氯酸
6、鹽還原的影響,并發(fā)現(xiàn)鹽度對該生物還原過程影響顯著。在電子供體足量的前提下,1%鹽度(10g/L氯化鈉)脅迫2 mg/L高氯酸鹽及10 mg/L硝酸鹽還原率從57.2%和91.9%下降至5.9%和55.9%。將反應器中鹽度移除后,污染物還原率不能恢復到未受鹽度影響的階段。0.2%鹽度(2g/L氯化鈉)脅迫下單獨以高氯酸根(硝酸根)為電子受體,2mg/L高氯酸鹽(5mg/L硝酸鹽)還原率僅為53.5%(59.1%)。通過掃描電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)鹽
7、度對微生物形態(tài)造成不可逆損傷,鹽環(huán)境下微生物出現(xiàn)破裂、褶皺、枝丫狀和體積變小的損傷,同時破裂的細胞產(chǎn)生大量的胞外聚合物而和可溶性微生物產(chǎn)物。實時熒光定量PCR結果顯示,鹽度條件下反應器中微生物總量下降。高通量測序發(fā)現(xiàn),鹽脅迫改變了反應器中微生物菌落形態(tài)結構。Methylomonas(甲基單胞菌屬)對鹽度敏感,在非鹽環(huán)境下相對豐度達到31.3%,1%鹽度下相對豐度迅速下降至5.9%。隨著Methylomonas豐度的減少Methlocys
8、tis(甲基孢囊菌屬)的相對豐度增加,說明Methlocystis有一定的耐鹽性。Methylophilus(嗜甲基菌屬)在1%鹽度條件下相對豐度達到9%,但在其他階段Methylophilus的豐度卻很低,推測Methylophilus對鹽度的毒害耐受性較好,同時在系統(tǒng)發(fā)育樹上與Dechloromonas agitate相近,推測Methylophilus在鹽條件下承擔了主要的高氯酸鹽還原和反硝化作用。1%鹽脅迫下反應器中耐鹽菌Xan
9、thomonadaceae(黃單胞菌屬)相對豐度升高至11.5%,Xanthomonadaceae在系統(tǒng)發(fā)育樹上與具有反硝化功能的Thermomonas haemolytica相近,推測Xanthomonadaceae參與反硝化過程。
環(huán)境pH和銅離子濃度對微生物厭氧氧化耦合高氯酸鹽還原的影響十分明顯,適宜的pH和銅離子濃度可以促進微生物的生長提高還原效率。實驗證明當環(huán)境pH為7~8時高氯酸鹽還原率最高,向反應體系中添加≤10
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 甲烷基質膜生物反應器中釩酸鹽的生物還原及胞外聚合物的響應.pdf
- 氫基質生物膜反應器去除水中高氯酸鹽的試驗研究.pdf
- 離子交換膜生物反應器去除水源水中高氯酸鹽的研究.pdf
- 移動床生物膜反應器處理水中的高氯酸鹽.pdf
- 硫自養(yǎng)高氯酸鹽還原機理及反應器運行調控策略研究.pdf
- 介體調控高氯酸鹽生物降解機理及反應器運行特性研究.pdf
- 硫自養(yǎng)生物還原高氯酸鹽動力學的研究.pdf
- 厭氧生物反應器的數(shù)學模擬.pdf
- 厭氧與好氧生物反應器處理制藥廢水的研究.pdf
- 厭氧膜—EGSB反應器和微氧膜生物反應器處理生活污水的研究.pdf
- 中空纖維膜生物反應器富集反硝化厭氧甲烷氧化菌群的研究.pdf
- 多相催化還原法去除水體中的高氯酸鹽.pdf
- 厭氧-缺氧-好氧膜-生物反應器處理焦化廢水研究.pdf
- 在線超聲厭氧膜生物反應器處理污泥的研究.pdf
- 硫自養(yǎng)與電化學耦合工藝還原高氯酸鹽的研究.pdf
- 征求-食品安全國家標準 食品中氯酸鹽和高氯酸鹽的測定
- 分段組合式厭氧生物反應器工作性能的研究.pdf
- 水中高氯酸鹽的分析方法及其光催化還原去除的研究.pdf
- 高氯酸鹽水環(huán)境行為特征研究.pdf
- 水解+厭氧膜生物反應器處理造紙中段水.pdf
評論
0/150
提交評論