铜污染土壤修复植物残体的厌氧发酵研究

发布时间：2020-06-18 18:20

【摘要】：对重金属污染土壤修复植物进行厌氧发酵可以实现资源利用和污染治理的双赢。本文以五种常用的重金属污染土壤修复植物作为厌氧发酵材料,研究了不同铜浓度以及乙二胺二琥珀酸(EDDS,植物修复常用的一种螯合剂)对厌氧发酵产气规律的影响；同时对修复植物厌氧发酵接种物进行了筛选及驯化研究。研究结果为探索利用修复植物通过厌氧发酵进行产后处置提供了试验证据。1.在温度(35℃),总固体(TS)20%条件下,研究了五种铜污染土壤修复植物材料厌氧发酵产气量及产甲烷量的差异。结果表明：发酵植物累积产气量达到总产气量一半的时间分别为：黄花月见草(7d),海州香薷(9d),油菜(14d),美洲商陆(16d)和玉米(16d)。在前30d,黄花月见草的累积产气量和产甲烷量要大于其余四种植物材料,是五种植物材料中最具有发酵性能的植物材料。由于黄花月见草具有较高的耐铜性和较高的经济价值,是铜污染土壤修复种植的理想植物。2.以油菜样品为基本发酵底物,对植物样品分别添加不同浓度CuSO4·5H2O,使植物材料铜含量分别为27.6、100、500、1000、5000 Mg·kg-1 DW,然后进行发酵试验。结果表明：高浓度(大于500mg·kg-1)铜处理抑制了厌氧发酵,而低浓度(小于100mg·kg-1)的铜处理对发酵影响不大,在100 mg·kg-1铜处理甚至可以缩短厌氧发酵时间,加速厌氧发酵的进程。研究结果说明,植物材料含铜量小于500mg·kg-1均可通过发酵方式进行处置。3.比较了污水处理厂污泥(w)、农科院发酵污泥(N)和河道污泥(H)三种厌氧发酵接种污泥对黄花月见草发酵特性的影响,并采用不同配比的污泥对接种物进行了优化。结果表明：污水处理厂污泥、农科院污泥、河道污泥的驯化时间分别需要7d、12d、14d,污水处理厂污泥较易被驯化。三种接种物进行不同配比试验发现,H：w为1：3和N：H为1：1对于黄花月见草厌氧发酵具有促进作用。在污泥驯化的过程中添加100mg·kg-1的Cu2+,对黄花月见草厌氧发酵有促进作用,累积产气量相对于对照提升了13.7%。4.研究了螯合诱导植物修复中常用的两种螯合剂乙二胺二琥珀酸(EDDS)对厌氧发酵的影响。结果发现5mmol/L EDDS对厌氧发酵有抑制作用。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S216.4

【参考文献】

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本文编号：2719650