压实污泥作为尾矿屏障的可行性及微生物机理研究

发布时间：2017-06-20 13:12

  本文关键词：压实污泥作为尾矿屏障的可行性及微生物机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文通过压实污泥试样在柔性壁渗透仪中、在3种渗流液:去离子水(DW)、pH2.1酸性水(SA)及pH2.1模拟酸性矿山废水(AMD)的渗流条件下,在渗流75天的过程中,对其渗透系数、重金属形态、总有机碳(TOC)含量、硫酸盐还原菌(SRB)数量、细菌总数、微生物群落功能多样性、微生物群落结构多样性等指标的测定,对尾矿污泥还原屏障进行环境风险评价及解释其微生物机理。主要结论为:1)压实污泥样本渗透系数满足垃圾填埋场衬垫层标准;在AMD渗流下,重金属潜在移动性相对最小,其环境风险较低。2)与DW渗流条件相对比,SA和AMD渗流条件下压实污泥试样微生物有较低的AWCD、S、H、E值。3)SRB并不是污泥屏障唯一的功能菌和唯一机理。4)Cd的沉积与Cu、Fe、Ni、Zn的含量没有相关性。5)在渗流起始点(SP)、第41天(T1)和第75天(T2),在不同的渗流条件下,Clostridiales、Bacillaceae和Carnobacteriaceae占有优势地位,其相对丰度范围为46.26%-10.25%。冗余分析(RDA)显示,细菌如Carnobacteriaceae、Bacillaceae、Clostridiales Family XI.Incertae Sedis、Clostridiaceae、Lactobacillaceae、Peptoniphilaceae、Ruminococcaceae、Moraxellacea、Caulobacteraceae和Corynebacteriaceae与Zn潜在移动性和pH有正相关关系;而Carnobacteriaceae、Bacillaceae、Clostridiales Family XI.Incertae Sedis、Clostridiaceae、Micrococcineae、Moraxellaceae和uncertain family bacteria和Fe潜在移动性正相关;Carnobacteriaceae、Clostridiaceae和Corynebacteriaceae与Cd和Ni潜在移动性正相关;Ruminococcaceae与Cu潜在移动性正相关。
【关键词】：还原性屏障 压实污泥 尾矿 酸性矿山废水(AMD) 渗透系数 重金属形态 微生物群落功能多样性 微生物群落结构多样性
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X751;X703
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 选题依据及意义12-13
• 1.2 主要研究内容和技术路线13-14
• 1.2.1 主要研究内容13-14
• 1.2.2 技术路线14
• 1.2.3 研究目标14
• 1.3 关键问题及创新点14-16
• 1.3.1 关键问题14-15
• 1.3.2 创新点15-16
• 第二章 文献综述16-33
• 2.1 硫化物矿废弃物16
• 2.2 尾矿16-20
• 2.3 矿山废弃物污染控制技术现状20-22
• 2.4 AMD污染包封技术现状22-23
• 2.5 污泥用作还原性屏障的可行性及还原性屏障概念的提出23-24
• 2.6 污泥屏障控制AMD污染的可靠性问题24-26
• 2.7 Tessier重金属连续提取法26-27
• 2.8 Biolog方法与PCR-DGGE方法关于微生物群落多样性的研究27-33
• 第三章 材料与方法33-44
• 3.1 采样及样品处理33
• 3.2 渗透试验设计33
• 3.3 模拟AMD及渗流液的配置33
• 3.4 柔性壁渗透仪33-35
• 3.5 制样与渗透系数的测定35-36
• 3.6 污泥基本性质的测定36-44
• 3.6.1 含水率36
• 3.6.2 pH36
• 3.6.3 液限和塑限36-38
• 3.6.4 最大干密度38
• 3.6.5 最优含水率38-40
• 3.6.6 电导率40
• 3.6.7 全氮40-41
• 3.6.8 有效磷41-43
• 3.6.9 总Cd、Cu、Fe、Ni、Zn含量测定43
• 3.6.10 总有机碳TOC测定43-44
• 第四章 污泥的基本性质及渗流性质研究44-47
• 4.1 基本性质44-45
• 4.2 渗流性质45-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第五章 压实污泥中重金属形态与总有机碳（TOC）的变化47-59
• 5.1 引言47-48
• 5.2 材料与方法48-49
• 5.3 结果与讨论49-58
• 5.3.1 压实污泥样本中重金属形态变化49-53
• 5.3.2 压实污泥样本中总有机碳TOC的变化53-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第六章 压实污泥中微生物群落功能多样性变化59-77
• 6.1 引言59-60
• 6.2 材料与方法60-63
• 6.3 结果与讨论63-72
• 6.3.1 微生物群落水平的功能多样性63-67
• 6.3.2 压实污泥样本中细菌数量变化67-71
• 6.3.3 在渗流第41天压实污泥样本中重金属含量的变化71-72
• 6.3.4 不同渗流条件下不同压实污泥样本数据的相似性分析72
• 6.3.5 不同压实污泥柱中所采集数据的相关性分析72
• 6.4 本章小结72-77
• 第七章 压实污泥中微生物群落结构多样性77-96
• 7.1 引言77-78
• 7.2 材料与方法78-81
• 7.3 结果与讨论81-93
• 7.3.1 微生物多样性指数81-82
• 7.3.2 PCR-DGGE和聚类分析82
• 7.3.3 系统发生分析82-90
• 7.3.4 压实污泥样本中重金属潜在移动性90-93
• 7.3.5 微生物群落的RDA分析93
• 7.4 本章小结93-96
• 第八章 结论与展望96-98
• 8.1 结论96-97
• 8.2 展望97-98
• 参考文献98-108
• 在学期间的研究成果108-109
• 致谢109

  本文关键词：压实污泥作为尾矿屏障的可行性及微生物机理研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：465729