電氣石對(duì)脫氯菌降解三氯乙烯影響的實(shí)驗(yàn)研究
本文選題:電氣石 + 脫氯菌; 參考:《天津理工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:三氯乙烯(TCE)是地下水中最常見(jiàn)的污染物之一,且它對(duì)人體具有潛在的三致作用。產(chǎn)乙烯脫鹵擬球菌(Dehalococcoides spp.)可以將TCE徹底還原脫氯為無(wú)毒產(chǎn)物乙烯,但其缺點(diǎn)是修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)且需向地下水中加入作為電子供體的還原性物質(zhì)會(huì)帶來(lái)二次污染和安全隱患。為此,本文研究了電氣石對(duì)水體性能的影響、菌群對(duì)TCE降解的特性及電氣石的加入對(duì)菌群降解TCE的影響,初步探討電氣石為菌群提供電子的可能性,以期提供一種既可促進(jìn)降解又可供給電子供體的介質(zhì)材料。主要研究結(jié)果如下:(1)通過(guò)研究鐵、鎂、鋰電氣石對(duì)水體性能的影響,可知三種電氣石都可使水體p H值升高至弱堿性,使酸堿溶液的p H值趨向于中性,還可以增大水體電導(dǎo)率,降低水體氧化還原電位,影響強(qiáng)弱的順序?yàn)?鐵電氣石鎂電氣石鋰電氣石。電氣石的上述特性都可能為脫氯菌提供良好的生存環(huán)境,以保證甚至促進(jìn)其生長(zhǎng)繁殖和新陳代謝。鐵電氣石對(duì)培養(yǎng)液的p H值影響較小,不會(huì)影響脫氯菌生長(zhǎng)所適宜的p H環(huán)境,它還可以增大培養(yǎng)液的電導(dǎo)率,對(duì)微生物的生長(zhǎng)代謝有一定的促進(jìn)作用,電氣石會(huì)吸附培養(yǎng)液中的離子,尤其是濃度較低的離子,這可能會(huì)對(duì)脫氯菌的生長(zhǎng)代謝有一定影響。(2)建立了同時(shí)測(cè)定三氯乙烯、順1,2-二氯乙烯、氯乙烯、乙烯的毛細(xì)管柱分離、FID檢測(cè)器檢測(cè)的氣相色譜方法,得到各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)在0.9985~0.9999之間,通過(guò)精密度實(shí)驗(yàn)計(jì)算得其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.89%~7.63%,平均加標(biāo)回收率在94.6%~119.28%之間,檢出限分別為0.104、0.299、0.087、0.972μmol/bottle。表明該方法具有較好的重復(fù)性、準(zhǔn)確性和靈敏度,可滿足本實(shí)驗(yàn)的要求。(3)脫氯菌對(duì)TCE的降解是一個(gè)逐步還原脫氯的過(guò)程,為不致使反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)又能保證體現(xiàn)甲醇和電氣石等外加物質(zhì)的作用效果,后續(xù)實(shí)驗(yàn)選取4 m L菌液量進(jìn)行。通過(guò)研究外加電子供體對(duì)TCE降解的影響,可知無(wú)外加電子供體體系對(duì)TCE的降解速率遠(yuǎn)小于加入電子供體甲醇的體系,這體現(xiàn)了電子供體對(duì)脫氯菌降解TCE的重要性。(4)鐵、鎂、鋰電氣石都可以促進(jìn)脫氯菌對(duì)TCE的降解,其促進(jìn)作用鐵電氣石鎂電氣石鋰電氣石。TCE的降解速率在一定的范圍內(nèi)隨著鐵電氣石濃度的增加而加快,5 g/L鐵電氣石對(duì)4 m L菌液體系降解TCE的促進(jìn)效果最好,濃度過(guò)大可能會(huì)抑制菌群正常的生長(zhǎng)繁殖。重復(fù)使用電氣石依然可以促進(jìn)TCE的降解,說(shuō)明電氣石可以重復(fù)使用,且其對(duì)TCE降解的促進(jìn)作用與其本身具有的永久電極性有關(guān)。(5)外加甲醇和電氣石都可加快脫氯菌對(duì)TCE的降解,在反應(yīng)初期,外加電氣石體系的降解快于外加甲醇體系,這表明電氣石可能在促進(jìn)菌群生長(zhǎng)繁殖的同時(shí),還可以供給脫氯菌所必須的電子供體,這對(duì)處理地下水中TCE具有重要意義。間接接觸電氣石不能促進(jìn)菌群對(duì)TCE的降解,說(shuō)明電氣石對(duì)脫氯菌群降解的促進(jìn)作用主要是由于電氣石自發(fā)極性產(chǎn)生靜電場(chǎng)的直接作用。經(jīng)1000℃煅燒后的電氣石不能促進(jìn)TCE的降解,甚至起到抑制作用,表明電氣石的自發(fā)極性對(duì)促進(jìn)脫氯菌群降解TCE具有重要作用。
[Abstract]:TCE is one of the most common pollutants in groundwater , and it has potential triple effect on human body . Dehalococcoides spp . The results are as follows : ( 1 ) By studying the effect of tourmaline on the performance of water body , it can be concluded that the pH value of the solution can be increased to alkalescence , the pH value of the acid - base solution can be increased to be neutral , and the detection limit is 0 . 104 , 0 . 299 , 0 . 087 and 0 . 97渭mol / bottle . ( 4 ) The degradation of TCE can be promoted by adding methanol and tourmaline to accelerate the degradation of TCE .
【學(xué)位授予單位】:天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X523;X172
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2002785
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