煤系地下水介質(zhì)中產(chǎn)元素硫現(xiàn)象的生物成因?qū)嶒炑芯?/H1>

發(fā)布時間：2017-09-24 05:00

  本文關(guān)鍵詞：煤系地下水介質(zhì)中產(chǎn)元素硫現(xiàn)象的生物成因?qū)嶒炑芯?/strong>

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【摘要】：本論文以煤系導(dǎo)水裂隙中探測到的單質(zhì)硫為研究對象,對這一水文地質(zhì)現(xiàn)象的地質(zhì)成因進行研究探索。針對這一現(xiàn)象的研究對煤系地層水文地球化學(xué)條件的認(rèn)識有重要的理論意義。在有此類結(jié)晶的礦井出水點進行水樣細(xì)菌測定發(fā)現(xiàn)煤系地下水中細(xì)菌種類豐富,其中硫酸鹽還原菌(SRB)和硫氧化菌(SOB)為其主要成分。實驗證明細(xì)菌能利用煤粉浸出有機物作為碳源,直接利用礦井水作為底物生長,SRB和SOB能在微氧環(huán)境下通過基質(zhì)鏈實現(xiàn)共生。其主要過程是：SRB以煤中有機物為碳源、在缺氧條件下通過硫酸鹽呼吸生長,SO42-被還原成硫化物,硫作為電子受體,從正六價轉(zhuǎn)變成負(fù)二價；SOB在氧化條件下,將硫化物中的負(fù)二價硫(S2-)氧化成零價硫(S0),這一過程造成煤系地下水中的脫硫酸作用,并導(dǎo)致地下水水質(zhì)的變化。SO42-的還原過程,pH升高,SO42-含量降低,Ca2+和Mg2+濃度降低,HCO3-含量升高,總礦化度降低；硫化物的氧化過程,pH降低,Ca2+和 Mg2+濃度小幅升高,HCO3-含量升高,總礦化度升高。兩個過程對C1-、Na++K+含量影響不大。硫氧化菌的氧化作用隨著ORP的升高而增強,當(dāng)ORP繼續(xù)升高到-89mV時,氧化產(chǎn)物從S0變成了SO42-。通過設(shè)定的開放性地下水循環(huán)系統(tǒng)與封閉性系統(tǒng)的組合試驗發(fā)現(xiàn)：來自開放性地下水循環(huán)系統(tǒng)的地下水流與來自封閉性系統(tǒng)的地下水混合過程中產(chǎn)生了單質(zhì)硫,且單質(zhì)硫產(chǎn)率與ORP關(guān)系密切。
【關(guān)鍵詞】：煤系地下水 硫酸鹽還原菌 硫氧化細(xì)菌 硫單質(zhì) 水質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P641.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 1 緒論15-22
• 1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀15-20
• 1.1.1 元素硫成因研究現(xiàn)狀15-16
• 1.1.2 元素硫成因相關(guān)細(xì)菌研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2 研究內(nèi)容20
• 1.3 研究思路20-22
• 2 研究區(qū)域水化學(xué)特征22-28
• 2.1 水動力特征對地下水化學(xué)成分的影響22
• 2.2 研究區(qū)域水化學(xué)特征分析22-28
• 3 硫單質(zhì)產(chǎn)生過程實驗分析28-50
• 3.1 實驗材料28-30
• 3.1.1 實驗藥品28-29
• 3.1.2 實驗儀器29-30
• 3.1.3 主要試驗器皿和工具30
• 3.2 樣品來源30
• 3.3 水樣細(xì)菌種類調(diào)查30-32
• 3.4 產(chǎn)單質(zhì)硫?qū)嶒?/span>32-48
• 3.4.1 pH和ORP測量34-36
• 3.4.2 SO_4~(2-)和Cl~-濃度測量36-37
• 3.4.3 硫化物濃度測量37-38
• 3.4.4 單質(zhì)硫的計算38-39
• 3.4.5 CO_3~(2-)+HCO_3~-的測量39
• 3.4.6 陽離子的測量39-40
• 3.4.7 SEM分析40-44
• 3.4.8 XPS分析44-46
• 3.4.9 細(xì)菌群落變化分析46-48
• 3.5 結(jié)果分析及討論48-50
• 4 含水介質(zhì)非均質(zhì)性控制局部SRB-SOB產(chǎn)硫?qū)嶒?/span>50-66
• 4.1 理論基礎(chǔ)50-52
• 4.2 實驗藥品與儀器52-53
• 4.2.1 實驗藥品52-53
• 4.2.2 實驗儀器53
• 4.2.3 實驗器皿和工具53
• 4.3 樣品來源53-54
• 4.4 含水介質(zhì)非均質(zhì)性控制局部SRB-SOB產(chǎn)硫?qū)嶒?/span>54-64
• 4.4.1 pH和ORP測量55-56
• 4.4.2 細(xì)菌群落變化56-57
• 4.4.3 XPS分析57-60
• 4.4.4 SO_4~(2-)的測量60-61
• 4.4.5 硫化物濃度測量61-62
• 4.4.6 硫單質(zhì)的計算62
• 4.4.7 SEM分析62-64
• 4.5 結(jié)果分析與討論64-66
• 5 結(jié)論與展望66-67
• 5.1 結(jié)論66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況74

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈翠英，，于亞蘭;油田注入水中硫酸鹽還原菌計數(shù)的最佳生長期[J];微生物學(xué)通報;1995年03期

2 劉宏芳,黃茁,許立銘,鄭家q

本文編號：909465

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