【摘要】：地下水硝酸鹽污染正在逐年加劇,嚴重制約了地下水作為飲用水水源的使用。生物反硝化法是去除地下水中硝酸鹽的有效方法,本研究立足于解決地下水硝酸鹽反硝化處理過程中碳源、磷源不足的問題,通過批實驗及柱實驗研究固相碳源、固相磷源對反硝化的促進作用。在此基礎(chǔ)上研究進水硝酸鹽濃度、溫度等因素對反硝化的影響,同時解析反硝化菌群的組成結(jié)構(gòu),確定優(yōu)勢細菌,為地下水硝酸鹽原位修復(fù)提供重要的理論依據(jù)。主要成果如下： 麥稈、鋸末、可生物降解塑料均可作為地下水硝酸鹽生物處理中的固相碳源,使硝酸鹽有效去除,其中可生物降解塑料本身釋放的含氮化合物最少,所維持的反硝化反應(yīng)中硝酸鹽氮去除率最高,且亞硝酸鹽氮積累量少,是最合適的反硝化固相碳源。溫度對反硝化作用有顯著的影響,當(dāng)實驗溫度由25±2℃降低到16±2℃時,反硝化柱出水硝酸鹽氮濃度急劇上升。同時,反硝化系統(tǒng)內(nèi)亞硝酸鹽氮積累嚴重。另外實驗發(fā)現(xiàn),進水硝酸鹽濃度對反硝化有重要的影響。當(dāng)進水硝酸鹽濃度為50、60、70、80、90mgNO3--N/L時,硝酸鹽氮去除率高,亞硝酸鹽氮積累量少,反硝化能徹底進行,而當(dāng)進水硝酸鹽濃度提高到100mgNO3--N/L時,硝酸鹽氮去除率明顯降低,同時伴有嚴重的亞硝酸鹽氮積累現(xiàn)象。溫度為20±2℃時,磷礦石對反硝化有明顯的促進作用,磷礦石含量分別為1500g及750g的反硝化柱內(nèi)反硝化能徹底的進行,硝酸鹽氮去除率大于97%,無明顯的亞硝酸鹽氮積累現(xiàn)象；而磷礦石含量為500g以及不含磷礦石的反硝化柱,反硝化不能徹底進行,出水硝酸鹽氮濃度大,且亞硝酸鹽氮積累現(xiàn)象明顯。將環(huán)境溫度升高至25±2℃,此時磷礦石含量分別為1500g、750g、500g以及不含磷礦石的反硝化柱內(nèi)反硝化都能徹底進行,磷對反硝化作用的限制得以相對緩解。同時實驗發(fā)現(xiàn),在進水流量較大的情況下,添加磷礦石可在一定程度上提高反硝化效果。取反硝化柱內(nèi)生物樣品分析反硝化菌群結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)proteobacteria(變形桿菌門),特別是β-proteobacteria(β-變形桿菌綱)為反硝化系統(tǒng)內(nèi)最優(yōu)勢菌群,且環(huán)境條件對反硝化菌群的結(jié)構(gòu)有一定的影響。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：X523

【參考文獻】

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本文編號：2797840