本文選題：人工濕地 + 三氯生�。� 參考：《山東大學》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,由于三氯生(TCS)高效的抑菌特性,在各種領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛,但與此同時,TCS能夠抑制海洋藻類的生長,導致水生生態(tài)系統(tǒng)失衡,甚至會對水生生物、哺乳動物,乃至人類的健康造成嚴重的威脅。目前污水處理廠沒有專門針對TCS的去除工藝和設(shè)備,所以其出水中仍含有一定濃度的TCS,為了減輕出水中殘留TCS對環(huán)境的污染,尋求一種高效且環(huán)境友好污水再處理技術(shù)是有必要的。而人工濕地不僅具有投資少、運行費用低、管理方便等優(yōu)點,而且在去除有機污染物方面也取得了較好的效果。但是,人工濕地在去除污染物方面仍存在兩大問題:(1)有機污染物的量太少(2)濕地中氧氣不足,導致對有些典型污染物、氨氮和COD等常規(guī)污染物去除效果差。高價錳氧化物具有氧化性和吸附性,能夠在耗能不高的情況下選擇性地氧化一系列有機化合物,可應(yīng)用于人工濕地對有機污染物的去除,因此有必要研究高價錳濕地系統(tǒng)對TCS及常規(guī)污染物的去除效果及強化去除機制,為高價錳在人工濕地中的實際應(yīng)用提供科學依據(jù)。本研究通過預實驗,篩選出最佳錳礦物類型并構(gòu)建錳礦砂人工濕地系統(tǒng)以研究其對TCS及常規(guī)污染物的處理效果和微生物機制。在此基礎(chǔ)上,為進一步驗證高價錳的作用機理,又選用了純度較高的高價錳并構(gòu)建人工濕地小試系統(tǒng),以深入探究其對TCS及常規(guī)污染物的處理效果,并掌握其微生物機制。本研究得到的主要結(jié)論如下:(1)最佳錳礦物的篩選實驗發(fā)現(xiàn)錳礦砂對TCS的去除率最高。不同錳礦物對TCS的去除率從高到低依次是錳礦砂、水鈉錳礦沙、MnO2、錳渣;錳礦砂和水鈉錳礦沙對常規(guī)污染物均有較好的去除效果。結(jié)合經(jīng)濟有效原則,本研究選用錳礦砂用于后續(xù)的人工濕地實驗。(2)錳礦砂人工濕地系統(tǒng)對TCS和常規(guī)污染物的均有較好的去除效果。錳礦砂濕地系統(tǒng)對TCS的去除率高達93.3%,而對照系統(tǒng)僅為83.8%;其中錳礦砂濕地系統(tǒng)在錳礦砂填充區(qū)段對TCS的去除率最高,為29.96%,而且Mn2+濃度最高,對照系統(tǒng)在每區(qū)段對TCS的去除率差異不大,平均去除率為15.2%。(3)錳礦砂濕地系統(tǒng)的微生物豐度和多樣性都高于對照系統(tǒng)。錳礦砂濕地系統(tǒng)和對照系統(tǒng)樣品中豐度最高的菌門均是變形菌門;而且,兩種濕地系統(tǒng)中菌門種類豐度具有明顯的差異,在對照系統(tǒng)中變形菌門中豐度最高是beta-變形菌門(C-20:65.91%,C-50:37.66%),明顯高于錳礦砂濕地系統(tǒng)(M-20:34.71%,M-50:18.59%),而錳礦砂濕地系統(tǒng)中M-50樣品變形菌門中豐度最高是gamma-變形菌門(49.87%),明顯高于 C-50(21.90%),而 M-20(19.67%)樣品中的 gamma-變形菌門也比C-20(7.21%)高,所以我們推測錳礦砂濕地系統(tǒng)中的gamma-變形菌門具有錳氧化和錳還原能力,需要進一步驗證。(4)高價錳人工濕地系統(tǒng)對TCS和常規(guī)污染物的處理達到了很好的效果。高價錳濕地系統(tǒng)和對照系統(tǒng)對TCS的最大去除率分別為91.8±2.1%,83.8± 1.9%。而且,高價錳濕地系統(tǒng)在10-20 cm區(qū)段對TCS的去除率最高(32.48%)且Mn2+濃度最大(0.395 mg/L),說明此區(qū)段中高價錳與水中的有機物發(fā)生了發(fā)應(yīng)。濕地系統(tǒng)中NO3--N,NH4+-N,TP,COD都有沿程持續(xù)遞減的趨勢,但是總體上高價錳濕地系統(tǒng)的減少幅度比對照系統(tǒng)大。(5)高價錳人工濕地系統(tǒng)中微生物的豐度和多樣性均比對照系統(tǒng)高。進一步分析發(fā)現(xiàn),高價錳濕地系統(tǒng)中變形菌門中的gamma-變形菌門比對照系統(tǒng)中高(B-20:31.08%,B-50:36.63%),其中的Pseudomon 和 Methylococcales 已經(jīng)被證明出和TCS的降解有關(guān)。而對照系統(tǒng)中變形菌門中豐度最高的菌門是beta-變形菌門(C-20:65.9%,C-50:37.66%)。通過培養(yǎng)基培養(yǎng)廣譜的錳氧化菌,初步證明高價錳濕地系統(tǒng)中的微生物具有錳氧化能力,但是該菌的種類和特性尚未得到確定,需進一步研究。
[Abstract]:In recent years , due to the high - efficiency bacteriostatic properties of TCS , TCS can inhibit the growth of marine algae . At the same time , TCS can inhibit the growth of the marine algae , which leads to the serious threat to the health of TCS and conventional pollutants . ( 2 ) The removal rate of TCS was 93 . 3 % for TCS and 83 . 8 % for the control system . The highest abundance of M - 50 samples in manganese ore sand wetland system was higher than that of control system ( M - 20 : 65.91 % , C - 50 : 37.66 % ) . ( 4 ) High - valence manganese wetland system has a good effect on TCS and conventional pollutant treatment . The maximum removal rate of high - valent manganese wetland system and control system is 91.8 鹵 2.1 % , 83.8 鹵 1.9 % , respectively . Manganese oxidizing bacteria in high - valence manganese wetland system have been preliminarily proved through the culture of broad - spectrum manganese oxidizing bacteria . However , the species and characteristics of the bacteria have not been determined , and further research is needed .

【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X703

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5 李，

本文編號：1888422