本文關(guān)鍵詞：厭氧馴化污泥降解2,4,6-TCP特性及脫氯微生物群落研究

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【摘要】：隨著現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,人類向自然環(huán)境中排放大量難降解有毒有機(jī)物。如氯酚類化合物,給生態(tài)環(huán)境帶來巨大的危害。因此,如何去除環(huán)境中的酚類物質(zhì)是當(dāng)下比較關(guān)注的課題,利用厭氧微生物降解氯酚類物質(zhì)是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。本文利用馴化厭氧污泥降解2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP),研究其降解規(guī)律、代謝特性以及環(huán)境因子對(duì)降解效果的影響并利用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)——高通量測序技術(shù)對(duì)脫氯微生物的種屬等生物信息進(jìn)行測定和分析,揭示氯酚厭氧還原脫氯規(guī)律,深入脫氯機(jī)理,為加速還原脫氯的方法、實(shí)現(xiàn)多氯酚的徹底礦化及實(shí)際應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。本論文取得了如下研究成果。利用可密封厭氧反應(yīng)裝置,接種活性污泥,以乳酸鈉為電子供體2,4,6-TCP為電子受體,成功獲得可快速降解2,4,6-TCP的厭氧污泥,說明通過馴化的方法能夠富集具有脫氯能力的厭氧菌群。馴化污泥可快速脫除氯酚的鄰位氯,對(duì)對(duì)位氯的脫除十分有限,表現(xiàn)出明顯的底物專一性。對(duì)代謝產(chǎn)物進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),2,4,6-TCP厭氧降解的中間產(chǎn)物有2,4-DCP、4-氯酚(4-CP)、苯酚,且2,4-DCP的檢出率很低,因此推測可能有2種代謝途徑,即直接一步脫除兩個(gè)氯原子生成4-CP或者先脫除一個(gè)氯原子生成2,4-DCP再進(jìn)一步脫氯生成4-CP。通過掃描電子顯微鏡觀察馴化污泥的微觀形態(tài),與接種污泥比較發(fā)現(xiàn),馴化污泥球菌數(shù)量增多,推測厭氧污泥馴化出較多脫氯球菌。通過高通量測序分析馴化污泥的種群結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn),馴化污泥富集了大量的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌,是馴化污泥的優(yōu)勢(shì)種群,說明這類菌的存在對(duì)脫氯有重要意義。雖然產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌并不具有脫氯功能,但可與脫氯菌互營共生,起到釋氫作用。此外,馴化污泥中還含有一定數(shù)量的硫還原細(xì)菌,此類微生物一直被認(rèn)為與脫氯現(xiàn)象密切相關(guān),有的種屬具有脫氯功能,這個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)認(rèn)識(shí)脫氯現(xiàn)象有重要的意義。通過厭氧間歇實(shí)驗(yàn)考察電子受體對(duì)厭氧污泥脫氯降解影響。結(jié)果表明,馴化污泥可進(jìn)行硫酸鹽還原,硫酸鹽的存在抑制2,4,6-TCP的降解,濃度越高,抑制越明顯,明顯抑制濃度為5m M。同時(shí),系統(tǒng)內(nèi)亦存在硝酸鹽還原作用,且硝酸鹽對(duì)2,4,6-TCP的抑制作用較硫酸鹽顯著,當(dāng)加入1m M硝酸鹽時(shí),便可明顯抑制2,4,6-TCP的脫氯速率。利用亨蓋特厭氧技術(shù)研究各種環(huán)境因素對(duì)馴化污泥脫氯的影響,發(fā)現(xiàn),一定濃度的電子供體對(duì)實(shí)現(xiàn)馴化污泥快速脫氯是必要的。乳酸鈉濃度在0-10m M時(shí),其濃度和脫氯速度成正比。以甲酸鈉、乙酸鈉、乳酸鈉和葡萄糖作為馴化厭氧污泥的電子供體,同摩爾加入時(shí),其降解效率依次為:乳酸鈉乙酸鈉甲酸鈉≥葡萄糖,與其提供的電子數(shù)成正比。當(dāng)反應(yīng)體系中加入等電子當(dāng)量的乳酸鈉、乙酸鈉、甲酸鈉時(shí),2,4,6-TCP的降解效率接近。實(shí)驗(yàn)還考察了Eh和p H對(duì)馴化污泥脫氯的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)O2會(huì)抑制脫氯過程,導(dǎo)致脫氯停止,證明馴化污泥中的脫氯微生物是嚴(yán)格厭氧菌;脫氯反應(yīng)Eh范圍為-150~-220m V;最適p H為7.5-8。
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;X172

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭艷霞;倪偉敏;趙j;賈秀英;朱奕蕾;范慧婷;;馴化污泥的投加對(duì)污泥產(chǎn)酸過程的影響[J];杭州師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李玲;厭氧馴化污泥降解2,4,6-TCP特性及脫氯微生物群落研究[D];上海師范大學(xué);2016年

2 沈偉榮;含腐殖酸還原菌馴化污泥降解污染物的機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：1283077