硫基混养条件下微生物还原地下水中重金属的应用研究
发布时间：2021-11-20 12:45
水是自然界最重要的资源之一,是人类在生活以及生产中离不开的重要资源。地下水水量稳定,水质好,是农业、城市和工业的重要水源之一,但是随着经济的发展,人类对资源的开发与利用导致了部分地下水受到重金属（如钒、铬）的污染。微生物修复重金属污染地下水是一种高效、经济和绿色环保的技术,混养条件下,自养与异养微生物可相互结合,在提高微生物修复重金属污染地下水的效率同时,减少了地下水被二次污染的风险。本研究首先通过批实验的方式,将单质硫与乙酸盐作为电子供体,实现了混养条件下微生物修复五价钒污染的地下水。在一个实验周期内（48 h）,五价钒的混养去除效率达到了83.9±3.84%。使用了16S rRNA技术对反应器中的微生物群落变化进行研究,观察到了Geobacter、Spirochaeta、Syntrophobacter等菌属的富集。随后,以单质硫作为无机电子供体、乙酸盐作为有机电子供体对六价铬污染地下水进行微生物修复。在48 h内,六价铬的去除效率为95.5±0.74%。经过实验分析后确定,六价铬的还原产物为三价铬。对反应器内的微生物群落进行分析研究,发现了群落的明显变化,以及Mesotoga、Ge...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
中国地质大学（北京）硕士学位论文用 引 物 338F（ ACTCCTACGGGAGGCAGCAG） 和 806R（GGACTACHVGGGTWTCTAAT）（GeneAmp 9700，ABI，USA）对提取的 DNA样品进行 PCR。最后，将纯化的扩增子送往上海美吉生物科技公司，用 IlluminaMiSeq 测序平台进行高通量测序。本文报道的微生物序列已提交至 NCBI 序列读取存档数据库，其登录号为 SRP096932。并根据 Lai 等的报道对数据进行分析（Laet al., 2016）。2.5 结果与讨论2.5.1 五价钒还原性能与过程
图 2-2 （a）生物反应器 HB、AB 和 MB 中总钒浓度的变化；（b）MB 和 HB 中 TOC的变化；（c）MB 和 AB 中硫酸盐的产量；（d）HB、AB 和 MB 中 pH 的变化，箭头代表模拟地下水的更换图 2-2a 记录了所有的生物反应器中总钒的变化。五价钒和总钒之间的偏差显示五价钒还原的中间产物的存在。在实验周期结束时，MB、HB 和 AB 中总钒的去除率分别为 76.9 ± 0.99%、42.6 ± 1.90%和 30.0 ± 3.04%。此外还对 MB 和HB 中的 TOC 变化进行了监测（图 2-2b）。在 48 h 内两个反应器内分别消耗了93.3 ± 2.50%和 99.9 ± 0.01%的 TOC。很容易发现，相比于 MB，HB 中的 TOC消耗速率较快，速率分别为 0.46 ± 0.01 mg/L·h 和 0.49 ± 0.01 mg/L·h。这表明，在原位修复地下水的实际应用中，添加少量的乙酸盐作为有机物来改良地下水中的还原条件不会对地下水环境带来额外的有机污染威胁。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下水重金属铬污染试验观测与预测分析[J]. 彭盼盼,黄凯,伍靖伟. 中国农村水利水电. 2018(05)
[2]钒污染土壤地下水的修复技术研究进展[J]. 谷倩,刘欢,张宝刚,梁帅. 地球科学. 2018(S1)
[3]原位修复技术在地下水污染中的应用研究[J]. 戴佩彬. 农业科技与装备. 2017(08)
[4]铬污染土壤和地下水的修复技术研究进展[J]. 崔永高. 工程地质学报. 2017(04)
[5]地下水污染修复技术的研究综述[J]. 刘芮彤. 城市地理. 2016(14)
[6]地下水污染修复技术综述[J]. 刘志阳. 环境与发展. 2016(02)
[7]地下水重金属污染修复技术研究进展[J]. 贺亚雪,代朝猛,苏益明,张亚雷. 水处理技术. 2016(02)
[8]焦作地区浅层地下水铬（Ⅵ）污染机理及迁移预测[J]. 焦芳芳,马振民,侯玉松. 煤田地质与勘探. 2014(06)
[9]铅和铬污染包气带及再释放规律的实验研究[J]. 陈子方,赵勇胜,孙家强,白静,刘璐,周睿. 中国环境科学. 2014(09)
[10]铬的毒性研究进展[J]. 钟传德. 中国畜牧兽医. 2014(07)
硕士论文
[1]固体碳源生物反硝化去除水源水中的硝酸盐[D]. 陈翔.南京林业大学 2008
本文编号：3507352
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
中国地质大学（北京）硕士学位论文用 引 物 338F（ ACTCCTACGGGAGGCAGCAG） 和 806R（GGACTACHVGGGTWTCTAAT）（GeneAmp 9700，ABI，USA）对提取的 DNA样品进行 PCR。最后，将纯化的扩增子送往上海美吉生物科技公司，用 IlluminaMiSeq 测序平台进行高通量测序。本文报道的微生物序列已提交至 NCBI 序列读取存档数据库，其登录号为 SRP096932。并根据 Lai 等的报道对数据进行分析（Laet al., 2016）。2.5 结果与讨论2.5.1 五价钒还原性能与过程
图 2-2 （a）生物反应器 HB、AB 和 MB 中总钒浓度的变化；（b）MB 和 HB 中 TOC的变化；（c）MB 和 AB 中硫酸盐的产量；（d）HB、AB 和 MB 中 pH 的变化，箭头代表模拟地下水的更换图 2-2a 记录了所有的生物反应器中总钒的变化。五价钒和总钒之间的偏差显示五价钒还原的中间产物的存在。在实验周期结束时，MB、HB 和 AB 中总钒的去除率分别为 76.9 ± 0.99%、42.6 ± 1.90%和 30.0 ± 3.04%。此外还对 MB 和HB 中的 TOC 变化进行了监测（图 2-2b）。在 48 h 内两个反应器内分别消耗了93.3 ± 2.50%和 99.9 ± 0.01%的 TOC。很容易发现，相比于 MB，HB 中的 TOC消耗速率较快，速率分别为 0.46 ± 0.01 mg/L·h 和 0.49 ± 0.01 mg/L·h。这表明，在原位修复地下水的实际应用中，添加少量的乙酸盐作为有机物来改良地下水中的还原条件不会对地下水环境带来额外的有机污染威胁。
【参考文献】：
期刊论文
[1]地下水重金属铬污染试验观测与预测分析[J]. 彭盼盼,黄凯,伍靖伟. 中国农村水利水电. 2018(05)
[2]钒污染土壤地下水的修复技术研究进展[J]. 谷倩,刘欢,张宝刚,梁帅. 地球科学. 2018(S1)
[3]原位修复技术在地下水污染中的应用研究[J]. 戴佩彬. 农业科技与装备. 2017(08)
[4]铬污染土壤和地下水的修复技术研究进展[J]. 崔永高. 工程地质学报. 2017(04)
[5]地下水污染修复技术的研究综述[J]. 刘芮彤. 城市地理. 2016(14)
[6]地下水污染修复技术综述[J]. 刘志阳. 环境与发展. 2016(02)
[7]地下水重金属污染修复技术研究进展[J]. 贺亚雪,代朝猛,苏益明,张亚雷. 水处理技术. 2016(02)
[8]焦作地区浅层地下水铬（Ⅵ）污染机理及迁移预测[J]. 焦芳芳,马振民,侯玉松. 煤田地质与勘探. 2014(06)
[9]铅和铬污染包气带及再释放规律的实验研究[J]. 陈子方,赵勇胜,孙家强,白静,刘璐,周睿. 中国环境科学. 2014(09)
[10]铬的毒性研究进展[J]. 钟传德. 中国畜牧兽医. 2014(07)
硕士论文
[1]固体碳源生物反硝化去除水源水中的硝酸盐[D]. 陈翔.南京林业大学 2008
本文编号：3507352
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