土壤生物電場強化烴類降解耦聯(lián)氮轉(zhuǎn)化研究
發(fā)布時間:2021-03-17 10:24
由于石油開采操作不當和泄露等原因,導致土壤石油污染問題仍然嚴峻。土壤微生物電化學系統(tǒng)(MES)利用固體電極作為電子受體能夠持續(xù)促進污染物的代謝,同步產(chǎn)生生物電流/電場即實現(xiàn)固廢資源化。它克服了有機污染土壤修復中電子受體匱乏的技術難題,在石油烴及多環(huán)芳烴等難降解有機物的去除方面展現(xiàn)出很大的潛力。土壤MES在降解有機污染物的同時會伴隨氮形態(tài)的轉(zhuǎn)化,它們與系統(tǒng)中的電子轉(zhuǎn)移以及石油烴的微生物代謝緊密相關。本研究在構(gòu)建的生物電場中考察了石油烴的去除以及氮耦聯(lián)轉(zhuǎn)化過程,并揭示了系統(tǒng)中降解菌、產(chǎn)電菌、氮轉(zhuǎn)化菌等功能菌的生態(tài)位分化與互作機制;將硝態(tài)氮、銨態(tài)氮及有機氮等三種不同類型的氮源加入系統(tǒng)中,進一步揭示了生物電場強化石油烴降解和氮轉(zhuǎn)化的過程與機制,結(jié)果表明:(1)在構(gòu)建的土壤MES(無外加氮源)中產(chǎn)生了最高2021 mV?m-1的生物電場,系統(tǒng)中的碳轉(zhuǎn)化和氮轉(zhuǎn)化過程均被促進:總石油烴、烷烴和芳烴的去除率相比對照組分別增加了52%、38%和136%;陰極主導的氨化過程和陽極主導的反硝化過程同步增強。通過對微生物群落結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)閉路系統(tǒng)中陰極和陽極降解能力的增強依賴于不同的功能菌:陰極主要是Alcan...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
本研究技術路線圖
本實驗采用的土壤MES構(gòu)型Fig.2-1TheconstructionofsoilMESinthisstudy
活性炭空氣陰極的制作流程圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多環(huán)芳烴污染土壤化學修復技術的研究進展[J]. 潘棟宇,侯梅芳,劉超男,鄭琛,劉德洪. 安全與環(huán)境工程. 2018(03)
[2]土壤微生物燃料電池的研究進展及展望[J]. 楊政偉,顧瑩瑩,趙朝成,張秀霞,李士恩. 化工學報. 2017(11)
[3]石油污染土壤修復研究進展[J]. 黃榮霞,周際海,袁穎紅,田勝尼,胡良,羅星,田童暉,李宗勛. 南昌工程學院學報. 2016(03)
[4]植物對土壤石油污染的修復作用[J]. 周微,銀小兵,王龍. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2016(10)
[5]表面活性劑淋洗修復石油類污染土壤的研究[J]. 畢璐莎,張煥禎,羅成成,祝紅. 中國人口·資源與環(huán)境. 2015(S1)
[6]亞熱帶主要耕作土壤硝態(tài)氮淋失特征試驗研究[J]. 高茹,李裕元,楊蕊,魏紅安,聶敏,張滿意,吳金水. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2012(04)
[7]土壤和沉積物石油污染現(xiàn)狀[J]. 杜衛(wèi)東,萬云洋,鐘寧寧,費佳佳,張枝煥. 武漢大學學報(理學版). 2011(04)
[8]石油烴污染場地環(huán)境風險評價與風險管理[J]. 曹云者,施烈焰,李麗和,李發(fā)生. 生態(tài)毒理學報. 2007(03)
[9]我國部分油田土壤及油泥的石油污染初步研究[J]. 劉五星,駱永明,滕應,李振高,吳龍華. 土壤. 2007(02)
[10]油氣田污泥無害化處理途徑探討[J]. 劉曉娟,劉靜,張寧生. 油氣田環(huán)境保護. 2004(02)
碩士論文
[1]石油污染土壤的花卉植物修復研究[D]. 彭勝巍.南開大學 2009
本文編號:3086997
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學院北京市
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
本研究技術路線圖
本實驗采用的土壤MES構(gòu)型Fig.2-1TheconstructionofsoilMESinthisstudy
活性炭空氣陰極的制作流程圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多環(huán)芳烴污染土壤化學修復技術的研究進展[J]. 潘棟宇,侯梅芳,劉超男,鄭琛,劉德洪. 安全與環(huán)境工程. 2018(03)
[2]土壤微生物燃料電池的研究進展及展望[J]. 楊政偉,顧瑩瑩,趙朝成,張秀霞,李士恩. 化工學報. 2017(11)
[3]石油污染土壤修復研究進展[J]. 黃榮霞,周際海,袁穎紅,田勝尼,胡良,羅星,田童暉,李宗勛. 南昌工程學院學報. 2016(03)
[4]植物對土壤石油污染的修復作用[J]. 周微,銀小兵,王龍. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2016(10)
[5]表面活性劑淋洗修復石油類污染土壤的研究[J]. 畢璐莎,張煥禎,羅成成,祝紅. 中國人口·資源與環(huán)境. 2015(S1)
[6]亞熱帶主要耕作土壤硝態(tài)氮淋失特征試驗研究[J]. 高茹,李裕元,楊蕊,魏紅安,聶敏,張滿意,吳金水. 植物營養(yǎng)與肥料學報. 2012(04)
[7]土壤和沉積物石油污染現(xiàn)狀[J]. 杜衛(wèi)東,萬云洋,鐘寧寧,費佳佳,張枝煥. 武漢大學學報(理學版). 2011(04)
[8]石油烴污染場地環(huán)境風險評價與風險管理[J]. 曹云者,施烈焰,李麗和,李發(fā)生. 生態(tài)毒理學報. 2007(03)
[9]我國部分油田土壤及油泥的石油污染初步研究[J]. 劉五星,駱永明,滕應,李振高,吳龍華. 土壤. 2007(02)
[10]油氣田污泥無害化處理途徑探討[J]. 劉曉娟,劉靜,張寧生. 油氣田環(huán)境保護. 2004(02)
碩士論文
[1]石油污染土壤的花卉植物修復研究[D]. 彭勝巍.南開大學 2009
本文編號:3086997
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