农业场地地下水和污泥生态修复技术研究
发布时间：2021-01-11 00:13
污染场地地下水修复技术已有长足进展,但是环境友好、低耗高效的生态和生物修复技术仍然亟待创新。本论文遵循“污染场地调查和污染物特征识别—目标污染物生物降解菌的分离和鉴别研发—所获菌株实验室多环芳烃降解性能研究—场地AS修复技术和机理研究—场地污泥人工湿地生态修复技术研究”的思路进行系统研究,取得成果如下:（1）在野外调查基础上,开展水样品的采集与分析测试,确定农业场地地下水污染的种类和来源,从而确定场地污染的修复技术。对污染场地调查可知该地区地下水中多环芳烃浓度在1.22.25μg/L之间,浓度自东至西逐渐增加。场地地下水中砷浓度自东南至西北逐渐增加,平均浓度高达18μg/L已超过地下水饮用标准。总铁含量从东向西逐渐增高,而锰元素自北部向南部浓度逐渐增加。污泥中多环芳烃的平均含量为6.4 mg/kg。针对共性污染物多环芳烃污染物问题,地下水水中多环芳烃的污染场地修复是研究难点。（2）从受污染场地土壤样品中分离筛选出一株高效降解多环芳烃芘的功能菌,对该菌进行形态观察及利用分子生物学技术将测得的16SrDNA序列在GenBank中进行Blast比对判断为芽孢杆菌。该菌株...
【文章来源】：沈阳大学辽宁省
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 场地污染的环境风险
1.1.2 污染场地修复技术的研究进展及趋势
1.1.3 我国污染场地修复的现状及其意义
1.2 研究目的和意义
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意义
1.2.3 主要研究内容
1.3 研究思路、创新点与技术路线
1.3.1 研究思路
1.3.2 主要创新点
1.3.3 研究技术路线
第2章 农业场地背景
2.1 研究区概况
2.2 自然地理概况
2.2.1 气候
2.2.2 水文条件
2.2.3 地形地貌
2.3 区域地质概况
2.3.1 地质构造
2.3.2 地层岩性
2.4 水文地质概况
2.4.1 地下水赋存条件
2.4.2 地下水补给径流及排泄条件
2.4.3 地下水水化学特征
2.5 场地微水实验
2.6 本章小结
第3章 区域地下环境的污染特征
3.1 农业场地地下水的监测方案
3.2 场地内污染物的类型与组成
3.2.1 有机污染物分析测试方法
3.2.2 无机金属离子分析测试方法
3.2.3 无机非金属离子分析测试方法
3.3 地下水污染特征
3.3.1 地下水中多环芳烃的分布特征
3.3.2 地下水中砷的分布特征
3.3.3 地下水中铁锰的分布特征
3.3.4 地下水中总磷的分布特征
3.3.5 地下水中氨氮的分布特征
3.3.6 地下水中亚硝酸根的分布特征
3.4 场地高程测绘和钻孔
3.4.1 高程点测绘
3.4.2 野外钻孔安装
3.5 污水站污泥指标检测
3.6 本章小结
第4章 多环芳烃降解菌种的分离与鉴别
4.1 实验材料与方法
4.1.1 土样采集
4.1.2 实验药品
4.1.3 实验仪器
4.1.4 培养基的制备
4.1.5 降解多环芳烃菌种筛选和分离
4.1.6 菌种生长活性测试分析
4.1.7 菌种的鉴定
4.1.8 实验条件对菌种生长的影响
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 降解多环芳烃菌种的筛选和分离
4.2.2 降解多环芳烃菌种的特征和鉴定
4.2.3 实验条件对菌种生长的影响
4.3 本章小结
第5章 菌株B4对芘等多环芳烃的降解性能研究
5.1 实验材料与方法
5.1.1 实验药品
5.1.2 实验仪器
5.1.3 菌株B4对芘的生物降解性能研究
5.1.4 芘降解残余物的分析
5.1.5 芘对B4生物降解性能研究
5.1.6 辅酶辅助B4生物降解芘的研究
5.1.7 植物和微生物联合降解芘的研究
5.1.8 菌株B4对其他多环芳烃生物降解性能研究
5.2 实验结果与讨论
5.2.1 菌株B4对芘的生物降解性能研究
5.2.2 菌株B4对芘的生物降解残余物分析
5.2.3 芘对B4生物降解性能研究
5.2.4 酶辅助B4生物降解芘的研究
5.2.5 植物和微生物联合降解芘的研究
5.2.6 菌株B4对其他多环芳烃生物降解性能研究
5.3 本章小结
第6章 污染地下水原位AS修复技术研究
6.1 AS试验布局与运行设置
6.1.1 试验平面布局
6.1.2 AS/SVE井结构
6.1.3 系统监测网布设
6.1.4 运行参数及动力设备
6.1.5 尾气收集处理
6.2 系统监测与测试分析
6.2.1 现场监测
6.2.2 室内分析
6.3 注气影响带的原位指示
6.3.1 地下水位的响应指示
6.3.2 地下水中溶解氧动态
6.4 AS修复效果分析
6.4.1 AS过程中砷变化趋势
6.4.2 AS过程中Fe/Mn变化趋势
6.4.3 AS过程中气体变化趋势
6.5 本章小结
第7章 污泥人工湿地生态治理技术研究
7.1 试验装置和方法
7.1.1 试验技术参数和技术路线
7.1.2 试验装置工艺图
7.1.3 试验装置实物图
7.1.4 现场试验方案
7.1.5 实验分析方法
7.2 芦苇的生长状况及分析
7.2.1 人工湿地的运行情况
7.2.2 湿地芦苇长势
7.3 人工湿地对污泥渗滤液的处理结果与讨论
7.3.1 原污泥各运行周期测定值
7.3.2 人工湿地处理后各取样口测定值
7.3.3 各池处理数据最佳结果的变化曲线及讨论
7.4 人工湿地积存污泥的分析
7.4.1 经人工湿地处理后污泥的积存量及其结果讨论
7.4.2 对人工湿地积存污泥资源化展望
7.5 本章小结
第8章 结论及建议
8.1 结论
8.2 存在问题和建议
参考文献
在学期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析实物地质资料取样的技术要求[J]. 张广玉,邓晃,郭跃梅,张明翠,李朝晖. 中国矿业. 2017(S2)
[2]生态修复工程条件下污染河流水质模拟和应用[J]. 徐斌,杨悦锁,王咏,张刚,范伟,路莹,高翠萍. 应用生态学报. 2017(08)
[3]分光光度法与ICP-MS法测定面制品中铝含量[J]. 孙宁. 粮油食品科技. 2017(01)
[4]超声提取-气相色谱法测定土壤中多环芳烃（PAHs）的实验研究[J]. 安长伟,贾思齐,杨悦锁,宋晓明,温玉娟,刘通. 应用化工. 2017(03)
[5]微波消解ICP-MS法测定藏药仁青常觉中的无机元素[J]. 热增才旦,张兰,利毛才让,童丽,李文渊,王英锋. 青海师范大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定地质样品中重稀土元素和钍、铀[J]. 戴雪峰,董利明,蒋宗明. 中国无机分析化学. 2016(04)
[7]地下水采样技术及《地下水采样技术规程》的编制[J]. 李小杰,关晓琳,郑继天,叶成明,冯建月,王营超. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(12)
[8]ICP-MS法测定抗病毒口服液9种元素含量及其质量评价[J]. 陈桂茜,周玲娜,梅新路,龚琴丹. 海峡药学. 2016(11)
[9]标准曲线对ICP-MS测定铜的不确定度影响[J]. 段凤敏,杨波,保志娟,丁金玲. 计量与测试技术. 2016(11)
[10]人工湿地污泥处理技术研究进展[J]. 崔玉波. 吉林农业大学学报. 2017(01)
博士论文
[1]城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同共处置及资源化利用探究[D]. 张国卿.上海大学 2014
[2]污泥高效干化方法及干化焚烧系统的优化运行研究[D]. 李博.浙江大学 2014
[3]循环流化床一体化污泥焚烧工艺实验研究[D]. 李云玉.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012
[4]污泥间接式干化机理及处置过程中污染物排放特性研究[D]. 邓文义.浙江大学 2009
[5]佳木斯地区地下水、土中硝基苯迁移转化机理及其模拟预测[D]. 张文静.吉林大学 2007
硕士论文
[1]地下水资源管理的法律制度研究[D]. 王树强.中国海洋大学 2013
[2]我国城市污泥中养分和重金属含量及农用潜力分析[D]. 郭广慧.西南大学 2007
[3]浙江省城市污泥的处置对策与资源化利用研究[D]. 甘海军.浙江大学 2006
[4]地下水曝气（AS）处理有机物的研究[D]. 张英.天津大学 2004
本文编号：2969683
【文章来源】：沈阳大学辽宁省
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 场地污染的环境风险
1.1.2 污染场地修复技术的研究进展及趋势
1.1.3 我国污染场地修复的现状及其意义
1.2 研究目的和意义
1.2.1 研究目的
1.2.2 研究意义
1.2.3 主要研究内容
1.3 研究思路、创新点与技术路线
1.3.1 研究思路
1.3.2 主要创新点
1.3.3 研究技术路线
第2章 农业场地背景
2.1 研究区概况
2.2 自然地理概况
2.2.1 气候
2.2.2 水文条件
2.2.3 地形地貌
2.3 区域地质概况
2.3.1 地质构造
2.3.2 地层岩性
2.4 水文地质概况
2.4.1 地下水赋存条件
2.4.2 地下水补给径流及排泄条件
2.4.3 地下水水化学特征
2.5 场地微水实验
2.6 本章小结
第3章 区域地下环境的污染特征
3.1 农业场地地下水的监测方案
3.2 场地内污染物的类型与组成
3.2.1 有机污染物分析测试方法
3.2.2 无机金属离子分析测试方法
3.2.3 无机非金属离子分析测试方法
3.3 地下水污染特征
3.3.1 地下水中多环芳烃的分布特征
3.3.2 地下水中砷的分布特征
3.3.3 地下水中铁锰的分布特征
3.3.4 地下水中总磷的分布特征
3.3.5 地下水中氨氮的分布特征
3.3.6 地下水中亚硝酸根的分布特征
3.4 场地高程测绘和钻孔
3.4.1 高程点测绘
3.4.2 野外钻孔安装
3.5 污水站污泥指标检测
3.6 本章小结
第4章 多环芳烃降解菌种的分离与鉴别
4.1 实验材料与方法
4.1.1 土样采集
4.1.2 实验药品
4.1.3 实验仪器
4.1.4 培养基的制备
4.1.5 降解多环芳烃菌种筛选和分离
4.1.6 菌种生长活性测试分析
4.1.7 菌种的鉴定
4.1.8 实验条件对菌种生长的影响
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 降解多环芳烃菌种的筛选和分离
4.2.2 降解多环芳烃菌种的特征和鉴定
4.2.3 实验条件对菌种生长的影响
4.3 本章小结
第5章 菌株B4对芘等多环芳烃的降解性能研究
5.1 实验材料与方法
5.1.1 实验药品
5.1.2 实验仪器
5.1.3 菌株B4对芘的生物降解性能研究
5.1.4 芘降解残余物的分析
5.1.5 芘对B4生物降解性能研究
5.1.6 辅酶辅助B4生物降解芘的研究
5.1.7 植物和微生物联合降解芘的研究
5.1.8 菌株B4对其他多环芳烃生物降解性能研究
5.2 实验结果与讨论
5.2.1 菌株B4对芘的生物降解性能研究
5.2.2 菌株B4对芘的生物降解残余物分析
5.2.3 芘对B4生物降解性能研究
5.2.4 酶辅助B4生物降解芘的研究
5.2.5 植物和微生物联合降解芘的研究
5.2.6 菌株B4对其他多环芳烃生物降解性能研究
5.3 本章小结
第6章 污染地下水原位AS修复技术研究
6.1 AS试验布局与运行设置
6.1.1 试验平面布局
6.1.2 AS/SVE井结构
6.1.3 系统监测网布设
6.1.4 运行参数及动力设备
6.1.5 尾气收集处理
6.2 系统监测与测试分析
6.2.1 现场监测
6.2.2 室内分析
6.3 注气影响带的原位指示
6.3.1 地下水位的响应指示
6.3.2 地下水中溶解氧动态
6.4 AS修复效果分析
6.4.1 AS过程中砷变化趋势
6.4.2 AS过程中Fe/Mn变化趋势
6.4.3 AS过程中气体变化趋势
6.5 本章小结
第7章 污泥人工湿地生态治理技术研究
7.1 试验装置和方法
7.1.1 试验技术参数和技术路线
7.1.2 试验装置工艺图
7.1.3 试验装置实物图
7.1.4 现场试验方案
7.1.5 实验分析方法
7.2 芦苇的生长状况及分析
7.2.1 人工湿地的运行情况
7.2.2 湿地芦苇长势
7.3 人工湿地对污泥渗滤液的处理结果与讨论
7.3.1 原污泥各运行周期测定值
7.3.2 人工湿地处理后各取样口测定值
7.3.3 各池处理数据最佳结果的变化曲线及讨论
7.4 人工湿地积存污泥的分析
7.4.1 经人工湿地处理后污泥的积存量及其结果讨论
7.4.2 对人工湿地积存污泥资源化展望
7.5 本章小结
第8章 结论及建议
8.1 结论
8.2 存在问题和建议
参考文献
在学期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析实物地质资料取样的技术要求[J]. 张广玉,邓晃,郭跃梅,张明翠,李朝晖. 中国矿业. 2017(S2)
[2]生态修复工程条件下污染河流水质模拟和应用[J]. 徐斌,杨悦锁,王咏,张刚,范伟,路莹,高翠萍. 应用生态学报. 2017(08)
[3]分光光度法与ICP-MS法测定面制品中铝含量[J]. 孙宁. 粮油食品科技. 2017(01)
[4]超声提取-气相色谱法测定土壤中多环芳烃（PAHs）的实验研究[J]. 安长伟,贾思齐,杨悦锁,宋晓明,温玉娟,刘通. 应用化工. 2017(03)
[5]微波消解ICP-MS法测定藏药仁青常觉中的无机元素[J]. 热增才旦,张兰,利毛才让,童丽,李文渊,王英锋. 青海师范大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定地质样品中重稀土元素和钍、铀[J]. 戴雪峰,董利明,蒋宗明. 中国无机分析化学. 2016(04)
[7]地下水采样技术及《地下水采样技术规程》的编制[J]. 李小杰,关晓琳,郑继天,叶成明,冯建月,王营超. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2016(12)
[8]ICP-MS法测定抗病毒口服液9种元素含量及其质量评价[J]. 陈桂茜,周玲娜,梅新路,龚琴丹. 海峡药学. 2016(11)
[9]标准曲线对ICP-MS测定铜的不确定度影响[J]. 段凤敏,杨波,保志娟,丁金玲. 计量与测试技术. 2016(11)
[10]人工湿地污泥处理技术研究进展[J]. 崔玉波. 吉林农业大学学报. 2017(01)
博士论文
[1]城市污泥与垃圾焚烧飞灰协同共处置及资源化利用探究[D]. 张国卿.上海大学 2014
[2]污泥高效干化方法及干化焚烧系统的优化运行研究[D]. 李博.浙江大学 2014
[3]循环流化床一体化污泥焚烧工艺实验研究[D]. 李云玉.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2012
[4]污泥间接式干化机理及处置过程中污染物排放特性研究[D]. 邓文义.浙江大学 2009
[5]佳木斯地区地下水、土中硝基苯迁移转化机理及其模拟预测[D]. 张文静.吉林大学 2007
硕士论文
[1]地下水资源管理的法律制度研究[D]. 王树强.中国海洋大学 2013
[2]我国城市污泥中养分和重金属含量及农用潜力分析[D]. 郭广慧.西南大学 2007
[3]浙江省城市污泥的处置对策与资源化利用研究[D]. 甘海军.浙江大学 2006
[4]地下水曝气（AS）处理有机物的研究[D]. 张英.天津大学 2004
本文编号：2969683
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