本文選題：BDE-3 + 生物碳　； 參考：《浙江農(nóng)林大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：多溴聯(lián)苯醚(Poly brominated diphenyl ethers,PBDEs)作為阻燃劑被廣泛地使用,其對人類的各器官,神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的危害已經(jīng)逐漸被認(rèn)知。因此,PBDEs在生產(chǎn)、使用及銷毀過程中對水體和土壤的污染現(xiàn)狀和修復(fù)方法也備受關(guān)注。本研究以4-溴聯(lián)苯醚(BDE-3)作為降解對象,詳細(xì)論述了利用降解菌株Sphingomonas sp.DZ3與生物材料相結(jié)合對污染水體和土壤進(jìn)行修復(fù)的可行性,同時深入研究了生物材料對污染物的吸附機(jī)理以及微生物與生物材料相結(jié)合的增益效應(yīng)。主要的試驗結(jié)果如下：(1)對受BDE-3污染的水體進(jìn)行修復(fù)時發(fā)現(xiàn),生物碳對BDE-3有較好的吸附效應(yīng),最大吸附量為50.23 mg·g-1。Freundlich等溫吸附方程和準(zhǔn)一級動力學(xué)方程可以良好描述吸附過程。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(ANN)對影響吸附過程的各因素建模分析,發(fā)現(xiàn)BDE-3初始濃度對吸附過程的影響最大,相對重要性為37.23%,溫度次之(為29.69%),其余依次為時間(24.63%)和pH(8.45%)。固定化Sphingomonas sp.DZ3與游離菌株相比,降解率提高了51%。(2)為原位修復(fù)受BDE-3污染的土壤,制得了海藻酸鈉-生物碳微球菌劑,通過優(yōu)化,2%海藻酸鈉為最佳制備濃度。研究微球純材料對土壤中BDE-3的吸附特性發(fā)現(xiàn),Lagergren準(zhǔn)一級動力學(xué)方程和Elovich方程可以良好描述吸附過程。微球菌劑可對BDE-3濃度為1000mg·kg-1的土壤進(jìn)行修復(fù),30 d可以完全完成降解。利用Monod降解動力學(xué)方程對降解過程進(jìn)行擬合,得到降解動力學(xué)方程為：(3)在利用生物泥漿對BDE-3污染的土壤進(jìn)行修復(fù)時,對生物泥漿法的運(yùn)行條件進(jìn)行了優(yōu)化并建立了降解動力學(xué)模型。結(jié)果表明,生物泥漿的最佳水土比例為2：1,最適微生物接種量為5%,土壤中污染物極限濃度為3000mg·kg-1,Tween80的最佳添加量為0.5%。利用ANN進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),影響污染修復(fù)的4個因素的相對重要性依次為：BDE-3初始濃度(32.75%),接種量(25.57%),表面活性劑(23.33%)和水土比(18.32%)。降解動力學(xué)方程為：
[Abstract]:Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) are widely used as flame retardants, and their harm to human organs, nervous system and immune system has been gradually recognized. Therefore, the pollution status and remediation methods of PBDEs to water and soil in the process of production, use and destruction are also concerned. In this study, 4-brominated diphenyl ether (BDE-3) was used as the degradation object, and the feasibility of remediation of polluted water and soil by combining degradation strain Sphingomonas sp. DZ3 with biomaterials was discussed in detail. At the same time, the adsorption mechanism of pollutants by biomaterials and the gain effect of the combination of microorganisms and biomaterials were studied. The main results are as follows: (1) when the BDE-3 polluted water was remedied, it was found that the adsorption of BDE-3 was better by biological carbon, and the maximum adsorption amount was 50.23 mg g-1.Freundlich isothermal adsorption equation and quasi-first-order kinetic equation could describe the adsorption process well. The neural network model (Ann) was used to model and analyze the factors affecting the adsorption process. It was found that the initial concentration of BDE-3 had the greatest influence on the adsorption process, the relative importance was 37.23.3%, the second was temperature (29.69%), the rest was time (24.63%) and pH (8.45%). The degradation rate of immobilized Sphingomonas sp. DZ3 was increased by 51% compared with the free strain. (2) Sodium alginate and biological carbon microspheres were prepared by in situ remediation of BDE-3 contaminated soil. The optimum concentration of sodium alginate was optimized as 2% sodium alginate. The adsorption characteristics of BDE-3 in soil by microsphere pure materials were studied. It was found that Lagergren quasi first order kinetic equation and Elovich equation could describe the adsorption process well. The soil with BDE-3 concentration of 1000mg kg-1 could be completely degraded after 30 days of soil remediation with microspheres. Monod degradation kinetics equation was used to fit the degradation process, and the degradation kinetics equation was obtained as follows: (3) when using biological mud to remediate BDE-3 contaminated soil, The operating conditions of the biological slurry method were optimized and the degradation kinetics model was established. The results showed that the optimum soil and water ratio was 2: 1, the optimum inoculation amount was 5, the limit concentration of pollutants in the soil was 3000mg kg-1 Tween80, and the optimum addition amount was 0.5%. The results of Ann analysis showed that the relative importance of the four factors affecting the remediation of pollution was: initial concentration of BDE-3 (32.75%), inoculation amount (25.57%), surfactant (23.33%) and water / soil ratio (18.32%). The kinetic equation of degradation is:
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X172;X53;X52

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本文編號：2095880