發(fā)布時(shí)間：2020-03-31 04:17

【摘要】：四氯乙烯(PCE)是一種廣泛用于干洗和脫脂的有機(jī)溶劑,是地下水中常見(jiàn)的污染物。關(guān)于PCE的處理引起了廣泛關(guān)注,目前有物理、化學(xué)和生物三種處理方法。生物法最大的優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)無(wú)害化,無(wú)二次污染,處理成本低,是一種較經(jīng)濟(jì)的污染處理措施。PCE只能在厭氧條件下發(fā)生共代謝降解,本文主要對(duì)較弱的還原環(huán)境,包括硫酸鹽還原、鐵還原、反硝化、混和電子受體和天然地下水環(huán)境的PCE脫氯性能進(jìn)行研究。 本實(shí)驗(yàn)采用的是室內(nèi)培養(yǎng)微生物的方式,當(dāng)系統(tǒng)中的微生物活性較高時(shí),以醋酸為共代謝基質(zhì),進(jìn)行馴化實(shí)驗(yàn),為了消除地下水中硝酸根和硫酸根的干擾,同時(shí)以實(shí)驗(yàn)配水和天然地下水為基礎(chǔ)培養(yǎng)液,加入相應(yīng)的電子受體營(yíng)造不同的還原環(huán)境。 當(dāng)所營(yíng)造的還原環(huán)境已經(jīng)形成,而且微生物可以適應(yīng)濃度為120.0μg/L的PCE之后,對(duì)PCE在不同厭氧條件下的降解情況進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,鐵還原環(huán)境比天然地下水環(huán)境的PCE脫氯效果要好,到實(shí)驗(yàn)的第13天,去除率分別為90.00%以上和84.71%。在這兩個(gè)環(huán)境中,可以使PCE很快轉(zhuǎn)化為三氯乙烯(TCE),并可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為二氯乙烯(DCEs)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合,PCE的降解和TCE的產(chǎn)生均符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程。 在混和電子受體環(huán)境、硫酸鹽還原環(huán)境和反硝化環(huán)境,PCE的去除率主要都以揮發(fā)為主,降解只占很小的比例,而且最終的降解產(chǎn)物只有TCE。根據(jù)實(shí)驗(yàn)第13天PCE的去除率來(lái)衡量其它各個(gè)環(huán)境的PCE降解性能,反硝化環(huán)境PCE的降解能力最差;混和電子受體環(huán)境次之;硫酸鹽還原環(huán)境最好。相比較而言,硫酸鹽初始濃度低的微環(huán)境比硫酸鹽初始濃度高的微環(huán)境,PCE的降解效果好一些。 在以實(shí)驗(yàn)配水營(yíng)造的鐵還原環(huán)境PCE的降解性能最好,選擇該環(huán)境作PCE的影響因素分析,結(jié)果表明,PCE在脫氯過(guò)程中受溫度、pH值、電子受體的影響。溫度為20℃時(shí)脫氯能力較強(qiáng),半衰期為2.78天,溫度為12℃時(shí)PCE仍可以脫氯,半衰期為6.45天;到實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),初始pH值在6.00～8.00之間的微環(huán)境,PCE的去除率達(dá)到90.00%以上;pH值在5.00左右,鐵還原作用較強(qiáng)烈,產(chǎn)生的Fe(Ⅱ)濃度為67.71mg/L,PCE的去除率為34.52%;而當(dāng)pH值9.00時(shí),鐵還原作用不明顯,產(chǎn)生的Fe(Ⅱ)濃度為4.52mg/L,而且PCE的去除率不足20.00%。加入硝酸鹽和硫酸鹽后,會(huì)使PCE的脫氯受到抑制,而且抑制作用與加入的硝酸鹽和硫酸鹽濃度成正比。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),未加N__3~-的微環(huán)境中,PCE的反應(yīng)速率常數(shù)是NO_3~-濃度為500.0mg/L的環(huán)境中的5.12倍;未加入SO_4~(2-)的微環(huán)境中,PCE去除率達(dá)到了100.0%,而在SO_4~(2-)初始濃度為100.0mg/L的微環(huán)境中,PCE的去除率僅為47.79%。
【圖文】：

不同厭氧環(huán)境中四氯乙烯生物降解研究采用肉湯平板分離并培養(yǎng)樣品中的微生物，得到三種具有不同菌落形態(tài)的微生物，見(jiàn)圖3一sa。肉湯培養(yǎng)基上總菌數(shù)大于1護(hù)m/L。(a)淺黃色大菌落d(>3~)，平貼培養(yǎng)基生長(zhǎng)，G一，，菌體短桿和近球菌(0.30~0.50xl.00~2.00林m);(b)淺黃色半透明小菌落(d<2.oomm);G’，菌體短桿o.soxl.oo~2.00林m;(e)透明小菌落(d<2.00nun);G一，菌體短桿和小球菌0.5oxl.00林m。采用PDA平板分離并培養(yǎng)樣品中的微生物，主要得到具有不同菌落形態(tài)的兩種微生物，見(jiàn)圖3一sb。PDA培養(yǎng)基上總菌數(shù)大于l護(hù)m/L。(a)黃色大菌落(d>3.00mm)，有黃綠色暈圈，G一
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：X132

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本文編號(hào)：2608551