生物炭基固定化微生物及对石油污染土壤的修复研究
发布时间：2021-03-03 07:14
油气田开发造成的土壤污染给生态环境和人类健康带来巨大威胁。微生物修复技术因其高效、清洁与经济的优点成为石油类污染土壤修复研究热点。由于传统的游离微生物修复技术具有微生物活性低、对污染环境适应性差等缺点,其实际应用受到限制。基于生物炭的固定化微生物技术通过提高微生物密度及活性能够对石油污染土壤进行强化修复。论文以玉米芯、秸秆和木屑生物炭为载体对两株高效石油降解菌F-3、R-7进行固定化研究。采用FT-IR、BET、元素分析等手段对生物炭理化性质进行表征,评价不同材料生物炭基固定化微生物的性能,确定效果最佳生物炭。同时,分析生物炭对微生物的固定化条件,探讨了固定化对微生物降解石油污染物的强化作用机制。通过考察土壤石油污染物降解率、理化性质及生物学特性随修复时间的变化,阐述了固定化微生物对石油污染土壤的强化修复机制。3类生物炭中,玉米芯炭（CC300～CC600）的比表面积最大,为157.11～312.30m2/g,孔隙结构最发达;其Zeta电位最高,为-30.95～-6.43,玉米芯炭表面所带负电荷数量最少。FT-IR分析表明玉米芯炭所含羧基、酰胺基等官能团有利于微生...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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２．３．５生物炭的晶体结构分析??Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）能够研究生物炭的成分和内部晶型［８３］。本实验采用生物炭??的ＸＲＤ分析图谱如图２－２所示。??６０００?ｒ?Ｊ?６０００????？＇ｖ?？??５０００?．?＼?｜?５０００?－?，??４０００?ｉ＇Ｈ?ｊ?４０００?－?Ｓ?Ｉ?似德??ｇ?Ｍ?？?ＣＣ６００?誠：．个？丄一?Ａ＾睡??闺?＼ｇ??????？?｝???????ｆｔ?３０００?＼?，?Ｓ?３０００?－?■??Ｓ?．?：艺?：？？一一一，一？！?ＷＨ５００??？一一？ＣＣ５００?耘?｜?？？一???——??２０００?￣??一?２０００?－??．??．???ＣＣ４００?■?—?－．．．．．．．—一??１０００?－?＿＿?Ｉ??＿—」Ｃ３００?－—、：？＇一＿Ｊ．???—，侧??Ｑ?Ｉ?■?？?■?Ｉ?－?？?？?？?．?Ｉ?？?Ｉ?．?Ｉ?〇?ｉ?ｉ?．．．?ｉ?？?Ｉ?ｉ?？?ｉ?ｉ?．?ｉ?．?ｉ?．??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?ＳＯ?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??２０?（ｃ）?２８?ｆ）??（ａ）玉米芯炭?（ｂ）稽秆炭??６０００?－?＼??ｒ?＼??５０００??，Ｍｍ?－?＼?ｘｎ??０?．?＼?、：．一．．??＿?？一一、＼?ＳＤ３牲??§?３０００?－?．?＼?、？？??兹?．
２．３．６生物炭的表面Ｚｅｔａ电位分析??生物炭表面的含氧官能团不仅会影响其表面的亲疏水性和酸碱性，还会影响生物炭??的表面电性（Ｚｅｔａ电位）。图２－３为本实验采用生物炭的表面Ｚｅｔａ电位。??０｜???＋玉采芯炭??＋?結機?一，ｚ??—朱纏炭??－２０?－?ｙ?’??Ｓ?－３０?－狖，一一．？??—３?＊??????－４０?－?▲一??１????????－６０?－?？?？??３００?４００?５００?６００??热解温度ｆ?Ｃ）??图２－３生物炭的表面Ｚｅｔａ电位??Ｆｉｇ．２－３?Ｓｕｒｆａｃｅ?＾?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ｏｆ?ｂｉｏｃｈａｒ??２
【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年国内外油气行业发展概述及2017年展望[J]. 刘朝全,姜学峰. 国际石油经济. 2017(01)
[2]芦苇生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究[J]. 张明月,李锋民,卢伦,顾书瑞. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2016(12)
[3]不同热解温度制备的玉米芯生物炭对对硝基苯酚的吸附作用[J]. 马锋锋,赵保卫. 环境科学. 2017(02)
[4]制备生物炭的结构特征及炭化机理的XRD光谱分析[J]. 郑庆福,王志民,陈保国,刘贵峰,赵吉. 光谱学与光谱分析. 2016(10)
[5]生物炭主要类型、理化性质及其研究展望[J]. 袁帅,赵立欣,孟海波,沈玉君. 植物营养与肥料学报. 2016(05)
[6]土壤微生物活性对石油原油、铅镉及其复合污染的响应[J]. 程坤,周际海,金志农,袁颖红,杨文利,樊后保,唐嘉婕,黄荣霞. 环境科学学报. 2017(05)
[7]生物质原料及炭化温度对生物炭产率与性质的影响[J]. 林肖庆,吕豪豪,刘玉学,汪玉瑛,杨生茂. 浙江农业学报. 2016(07)
[8]固定化高效石油降解菌处理石油废水优化实验[J]. 韩志勇,张利军,李玲,张东旭. 兰州理工大学学报. 2016(03)
[9]生物炭对极性与非极性有机污染物的吸附机理[J]. 王菲,孙红文. 环境化学. 2016(06)
[10]花生壳和松木屑制备的生物炭对Cu2+的吸附研究[J]. 周丹丹,吴文卫,赵婧,储刚,梁妮,吴敏. 生态环境学报. 2016(03)
博士论文
[1]大港油田污染土壤的植物修复及其根际微生物群落研究[D]. 焦海华.中国矿业大学（北京） 2013
[2]土壤中石油污染物行为特征及植物根际修复研究[D]. 申圆圆.长安大学 2012
硕士论文
[1]生物碳固定化微生物修复海水石油污染[D]. 吕吉利.山东师范大学 2014
[2]固定化石油降解菌剂的制备及除油效果研究[D]. 赵延君.济南大学 2014
[3]固定化微生物对石油污染土壤环境因子的调控作用研究[D]. 张守娟.中国石油大学(华东) 2014
[4]石油污染土壤微生物修复效果的生物指示研究[D]. 王华金.华南理工大学 2013
[5]生物炭和腐植酸对柴油和汽油在黄土上吸附行为影响的研究[D]. 王树伦.西北师范大学 2013
[6]生物炭固定化微生物去除水中苯酚的研究[D]. 杜勇.重庆大学 2012
[7]固定化细菌增强修复多环芳烃污染土壤及影响因素[D]. 元妙新.浙江大学 2011
[8]固定化石油降解菌修复石油污染的试验研究[D]. 刘媚媚.暨南大学 2010
[9]固定化微生物对原油污染土壤的生物修复[D]. 胡文稳.中国海洋大学 2010
[10]高效石油降解菌群的构建及其固定化研究[D]. 何丽媛.华南理工大学 2010
本文编号：3060852
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１三类生物炭在不同热解温度下的红外光谱??Ｆｉｇ．２－１?ＦＴ－ＩＲ?ｏｆ?ｔｈｒｅｅ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ｂｉｏｃｈａｒ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ??
２．３．５生物炭的晶体结构分析??Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）能够研究生物炭的成分和内部晶型［８３］。本实验采用生物炭??的ＸＲＤ分析图谱如图２－２所示。??６０００?ｒ?Ｊ?６０００????？＇ｖ?？??５０００?．?＼?｜?５０００?－?，??４０００?ｉ＇Ｈ?ｊ?４０００?－?Ｓ?Ｉ?似德??ｇ?Ｍ?？?ＣＣ６００?誠：．个？丄一?Ａ＾睡??闺?＼ｇ??????？?｝???????ｆｔ?３０００?＼?，?Ｓ?３０００?－?■??Ｓ?．?：艺?：？？一一一，一？！?ＷＨ５００??？一一？ＣＣ５００?耘?｜?？？一???——??２０００?￣??一?２０００?－??．??．???ＣＣ４００?■?—?－．．．．．．．—一??１０００?－?＿＿?Ｉ??＿—」Ｃ３００?－—、：？＇一＿Ｊ．???—，侧??Ｑ?Ｉ?■?？?■?Ｉ?－?？?？?？?．?Ｉ?？?Ｉ?．?Ｉ?〇?ｉ?ｉ?．．．?ｉ?？?Ｉ?ｉ?？?ｉ?ｉ?．?ｉ?．?ｉ?．??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?ＳＯ?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??２０?（ｃ）?２８?ｆ）??（ａ）玉米芯炭?（ｂ）稽秆炭??６０００?－?＼??ｒ?＼??５０００??，Ｍｍ?－?＼?ｘｎ??０?．?＼?、：．一．．??＿?？一一、＼?ＳＤ３牲??§?３０００?－?．?＼?、？？??兹?．
２．３．６生物炭的表面Ｚｅｔａ电位分析??生物炭表面的含氧官能团不仅会影响其表面的亲疏水性和酸碱性，还会影响生物炭??的表面电性（Ｚｅｔａ电位）。图２－３为本实验采用生物炭的表面Ｚｅｔａ电位。??０｜???＋玉采芯炭??＋?結機?一，ｚ??—朱纏炭??－２０?－?ｙ?’??Ｓ?－３０?－狖，一一．？??—３?＊??????－４０?－?▲一??１????????－６０?－?？?？??３００?４００?５００?６００??热解温度ｆ?Ｃ）??图２－３生物炭的表面Ｚｅｔａ电位??Ｆｉｇ．２－３?Ｓｕｒｆａｃｅ?＾?ｐｏｔｅｎｔｉａｌ?ｏｆ?ｂｉｏｃｈａｒ??２
【参考文献】：
期刊论文
[1]2016年国内外油气行业发展概述及2017年展望[J]. 刘朝全,姜学峰. 国际石油经济. 2017(01)
[2]芦苇生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究[J]. 张明月,李锋民,卢伦,顾书瑞. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2016(12)
[3]不同热解温度制备的玉米芯生物炭对对硝基苯酚的吸附作用[J]. 马锋锋,赵保卫. 环境科学. 2017(02)
[4]制备生物炭的结构特征及炭化机理的XRD光谱分析[J]. 郑庆福,王志民,陈保国,刘贵峰,赵吉. 光谱学与光谱分析. 2016(10)
[5]生物炭主要类型、理化性质及其研究展望[J]. 袁帅,赵立欣,孟海波,沈玉君. 植物营养与肥料学报. 2016(05)
[6]土壤微生物活性对石油原油、铅镉及其复合污染的响应[J]. 程坤,周际海,金志农,袁颖红,杨文利,樊后保,唐嘉婕,黄荣霞. 环境科学学报. 2017(05)
[7]生物质原料及炭化温度对生物炭产率与性质的影响[J]. 林肖庆,吕豪豪,刘玉学,汪玉瑛,杨生茂. 浙江农业学报. 2016(07)
[8]固定化高效石油降解菌处理石油废水优化实验[J]. 韩志勇,张利军,李玲,张东旭. 兰州理工大学学报. 2016(03)
[9]生物炭对极性与非极性有机污染物的吸附机理[J]. 王菲,孙红文. 环境化学. 2016(06)
[10]花生壳和松木屑制备的生物炭对Cu2+的吸附研究[J]. 周丹丹,吴文卫,赵婧,储刚,梁妮,吴敏. 生态环境学报. 2016(03)
博士论文
[1]大港油田污染土壤的植物修复及其根际微生物群落研究[D]. 焦海华.中国矿业大学（北京） 2013
[2]土壤中石油污染物行为特征及植物根际修复研究[D]. 申圆圆.长安大学 2012
硕士论文
[1]生物碳固定化微生物修复海水石油污染[D]. 吕吉利.山东师范大学 2014
[2]固定化石油降解菌剂的制备及除油效果研究[D]. 赵延君.济南大学 2014
[3]固定化微生物对石油污染土壤环境因子的调控作用研究[D]. 张守娟.中国石油大学(华东) 2014
[4]石油污染土壤微生物修复效果的生物指示研究[D]. 王华金.华南理工大学 2013
[5]生物炭和腐植酸对柴油和汽油在黄土上吸附行为影响的研究[D]. 王树伦.西北师范大学 2013
[6]生物炭固定化微生物去除水中苯酚的研究[D]. 杜勇.重庆大学 2012
[7]固定化细菌增强修复多环芳烃污染土壤及影响因素[D]. 元妙新.浙江大学 2011
[8]固定化石油降解菌修复石油污染的试验研究[D]. 刘媚媚.暨南大学 2010
[9]固定化微生物对原油污染土壤的生物修复[D]. 胡文稳.中国海洋大学 2010
[10]高效石油降解菌群的构建及其固定化研究[D]. 何丽媛.华南理工大学 2010
本文编号：3060852
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