隨著工業(yè)化進程的深入,大量重金屬從各行各業(yè)排入到地表水體和土壤中,這不僅對生態(tài)環(huán)境造成了污染,而且對微生物、植物和動物等都產(chǎn)生了不同程度的危害。更嚴重的是,重金屬可隨著食物鏈的富集進入人體,從而產(chǎn)生健康風險。鉻和釩作為陰離子重金屬的典型代表,因其具有相似的性質(zhì),有時會以共生的形式在自然界中出現(xiàn),比如含釩鈦磁鐵礦,在礦石的冶煉過程中,含鉻和釩的廢水流入到環(huán)境中。重金屬的毒性和流動性受價態(tài)影響較大,六價鉻[Cr（Ⅵ）]和五價釩[V（Ⅴ）]毒性強,而三價鉻[Cr（Ⅲ）]和四價釩[V（Ⅳ）]毒性較弱且易形成沉淀。因此,越來越多還原鉻和釩的工藝和技術(shù)被開發(fā)出來,以降低其毒性,其中生物法,尤其是厭氧消化因其成本較低且無二次污染的特性,受到很多研究者的青睞。以往的研究主要集中在常溫厭氧產(chǎn)甲烷系統(tǒng)對重金屬的還原,但一些電池、冶金和耐火行業(yè)排出的廢水的溫度較高,對厭氧消化系統(tǒng)的運行提出了新的挑戰(zhàn)。產(chǎn)氫嗜熱菌可以在高溫環(huán)境下表現(xiàn)出良好的性能和較強的抗沖擊能力,而且厭氧產(chǎn)氫體系在酸性條件下可提供良好的還原環(huán)境。因此,本文利用產(chǎn)氫嗜熱菌在高溫（55℃）和酸性（pH 5.8）條件下的厭氧產(chǎn)氫發(fā)酵系統(tǒng)實現(xiàn)了 Cr... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
    1.1 鉻和釩污染的現(xiàn)狀及生態(tài)危害
    1.2 鉻和釩的去除技術(shù)
        1.2.1 物理化學法
        1.2.2 生物法
    1.3 厭氧產(chǎn)氫體系
        1.3.1 厭氧產(chǎn)氫體系的特性
        1.3.2 厭氧產(chǎn)氫體系的應(yīng)用
        1.3.3 嗜熱厭氧產(chǎn)氫菌
        1.3.4 鉻和釩的生物還原
    1.4 研究目的、內(nèi)容和研究意義
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究意義
第2章 高溫厭氧產(chǎn)氫系統(tǒng)對重金屬鉻的還原
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑與儀器
        2.2.2 Cr(Ⅵ)還原實驗
        2.2.3 污泥成分及微生物代謝產(chǎn)物分析
        2.2.4 EPSs與鉻的相互作用分析
        2.2.5 高通量16S rRNA基因測序分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 發(fā)酵罐中鉻的還原
        2.3.2 還原鉻的電子供體的測定
        2.3.3 鉻的生物還原機理
        2.3.4 相關(guān)功能微生物
        2.3.5 鉻在高溫厭氧產(chǎn)氫發(fā)酵罐中的還原機理及途徑
    2.4 小結(jié)
第3章 高溫厭氧產(chǎn)氫系統(tǒng)對重金屬釩的還原
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與儀器
        3.2.2 生物反應(yīng)器的設(shè)置和操作
        3.2.3 分析方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 發(fā)酵罐還原釩的性能
        3.3.2 微生物代謝物及釩還原產(chǎn)物的鑒定
        3.3.3 釩還原電子供體的測定
        3.3.4 釩的生物還原機理
        3.3.5 厭氧高溫產(chǎn)氫發(fā)酵體系中釩的還原途徑
    3.4 小結(jié)
第4章 以秸稈為基質(zhì)同步還原重金屬鉻和釩
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑與儀器
        4.2.2 發(fā)酵罐的設(shè)置和操作
        4.2.3 分析指標與方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Cr(Ⅵ)與V(Ⅴ)的同步還原
        4.3.2 Cr(Ⅵ)與V(Ⅴ)的還原機制
        4.3.3 高溫厭氧產(chǎn)氫發(fā)酵系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化
    4.4 小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 論文的創(chuàng)新點
    5.3 論文的不足及研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間科研情況及獎勵
學位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
[1]聚苯胺-二氧化鈦復(fù)合光催化劑用于光催化還原六價鉻離子（英文）[J]. 鄧曉明,陳瑤,聞潔雅,徐赟,朱建,卞振鋒.  Science Bulletin. 2020(02)
[2]中國農(nóng)業(yè)部:2018/19年度中國玉米產(chǎn)量將達到2.5733億噸[J].   江西飼料. 2019(01)
[3]鉻污染土壤和地下水的修復(fù)技術(shù)研究進展[J]. 崔永高.  工程地質(zhì)學報. 2017(04)
[4]高原地區(qū)鉻渣污染場地污染特性研究[J]. 張厚堅,王興潤,陳春云,王琪,楊彥,永生青.  環(huán)境工程學報. 2010(04)
[5]鉻渣污染場地污染狀況研究與修復(fù)技術(shù)分析[J]. 曹泉,王興潤.  環(huán)境工程學報. 2009(08)
[6]農(nóng)作物秸稈COD負荷測定及我國棄置秸稈可能形成的面源COD總量極大值估算[J]. 廖小紅,李漢平.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2007(05)



本文編號：3430830