产甲烷及反硝化体系内针铁矿对2,4-二硝基苯酚分解的影响
本文选题:2 切入点:4-DNP 出处:《合肥工业大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:酚类化合物是在水环境中广泛分布的持久性有机污染物。由于硝基酚类化合物对人体健康和生态环境具有巨大而且深远的危害,引起了国内外学者的广泛关注。本文以2,4-DNP(2,4-二硝基苯酚)为代表,考察分析了针铁矿及2,4-DNP对产甲烷和反硝化过程的影响,探究了厌氧产甲烷和厌氧反硝化体系中针铁矿对2,4-DNP的降解转化过程的影响,利用LC-MS对2,4-DNP生物转化的中间产物进行了分析,采用PCR-DGGE分子生物学方法对微生物群落进行了分析,得到的主要结论如下:1)无论厌氧产甲烷还是反硝化体系中,2,4-DNP能够有效分解,降解率几乎达到100%,且随着针铁矿添加量的增加,2,4-DNP降解速率加快。2)产甲烷体系中,添加2,4-DNP会抑制产甲烷;反硝化体系中,添加2,4-DNP也会抑制生成氮气,但是,添加针铁矿可以减轻2,4-DNP对生成氮气的抑制作用,且随着针铁矿质量增加,减轻越明显。3)产甲烷体系中,不加针铁矿时中间产物有:2-硝基苯酚、4-硝基苯酚、2,4-二氨基苯酚、2-氨基-4-硝基苯酚(或2-硝基-4-氨基苯酚)、苯甲酸,添加针铁矿时未检测到2-氨基-4-硝基苯酚(或2-硝基-4-氨基苯酚)存在。针铁矿存在会促进中间产物的降解转化。4)反硝化体系中,不加针铁矿中间时产物有:2-硝基苯酚、4-硝基酚、2,4-二氨基苯酚、2-氨基-4-硝基酚(或2-硝基-4-氨基苯酚),添加针铁矿时中间产物仅检测到2-硝基酚、4-硝基酚。针铁矿存在会促进中间产物的降解转化。5)产甲烷体系中,降解2,4-DNP的主要菌种是Clostridium cylindrosporum和Methanosarcina thermophila TM-1,添加针铁矿可以促进可以降解2,4-DNP的微生物(Clostridium cylindrosporum、Clostridium sp.Strain Ade.TY和Methanosarcina sp)或者芳香化合物的微生物(Actinobacteria bacterium、Clostridiales bacterium mt11和Kurthia huakuii)的生长。6)反硝化体系中,降解2,4-DNP的主要菌种是Clostridium sp.Strain Ade.TY,添加针铁矿可以促进可以降解芳香化合物的微生物(Actinobacteria bacterium、Kurthia huakuii和Sporobacter)的生长从而促进降解2,4-DNP。
[Abstract]:Phenolic compounds are widely distributed persistent organic pollutants in water environment. The influence of goethite and 2o 4-DNP on methane production and denitrification was investigated and analyzed. The effects of goethite on the degradation and transformation of 24-DNP in anaerobic methanogenic and anaerobic denitrification systems were investigated. The intermediate products of biotransformation of 24-DNP were analyzed by LC-MS, and the microbial communities were analyzed by PCR-DGGE molecular biological method. The main conclusions are as follows: (1) in both anaerobic methanogenic and denitrifying systems, the degradation rate of DNP can be effectively decomposed to 100%, and the degradation rate of DNP increases with the increase of goethite addition. 2) in methanogenic system, In the denitrification system, the addition of 24 DNP also inhibited the formation of nitrogen, but the addition of goethite reduced the inhibition of nitrogen production, and the more obvious the reduction was in methanogenic system with the increase of goethite quality. In the absence of goethite, the intermediate products include: 2-nitrophenol, 4-nitrophenol, 2-aminophenol, 2-amino-4-nitrophenol (or 2-nitro-4-aminophenol, benzoic acid, benzoic acid, 2-nitro-4-aminophenol, 2-nitro-4-aminophenol, 2-nitro-4-aminophenol, benzoic acid, 2-nitro-4-aminophenol). The presence of 2-amino-4-nitrophenol (or 2-nitro-4-aminophenol) was not detected when goethite was added. The intermediate products without goethite are: 1: 2-nitrophenol, 4-nitrophenol, 4-diaminophenol, 2-amino-4-nitrophenol (or 2-nitro-4-aminophenol, or 2-nitro-4-aminophenol). Only 2-nitrophenol and 4-nitrophenol are detected when goethite is added. In a methanogenic system that promotes the degradation and conversion of intermediates, Clostridium cylindrosporum and Methanosarcina thermophila TM-1 were the main species that could degrade 24-DNP. The addition of goethite could promote the growth and denitrification system of Clostridium cylindrosporum sp.Strain Ade.TY and Methanosarcina spi, or aromatic microorganism Actinobacteria clostridiales bacterium mt11 and Kurthia huakuii). Clostridium sp.Strain Ade.TY is the main strain that degrades 2nc-DNP. The addition of goethite can promote the growth of actinobacteria, actinobacteria, Kurthia huakuii and Sporobacter, which can degrade aromatic compounds.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X703;P579;TQ221.11
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,本文编号:1596312
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