Cr（Ⅵ）污染土壤的化学还原及微生物稳定化研究

发布时间：2023-07-25 00:55

　　铬酸盐是我国需求量最大的化工产品之一,在皮革、染料、颜料、木材防腐等行业应用广泛。铬渣废料的杂乱堆放导致土壤环境遭到破坏,严重威胁人类的健康安全,因此对铬(Cr)污染土壤进行治理迫在眉睫。为避免化学还原法“再氧化”现象及高浓度Cr(Ⅵ)对微生物修复限制的影响,本研究选用化学还原-微生物稳定化相结合的方法对Cr(Ⅵ)进行还原,主要的结论如下:(1)向高浓度Cr(Ⅵ)污染土壤中添加多硫化钙和硫酸亚铁可显著降低Cr(Ⅵ)浓度,而添加零价铁还原效果不明显。硫酸亚铁较多硫化钙对土壤Cr(Ⅵ)的还原效果更稳定,两者的最佳反应时间分别为1d和3d。硫酸亚铁可将毒性大的生物有效态几乎全部转化为铁锰结合态、有机结合态、碳酸盐结合态,而添加多硫化钙反应3d后,水溶态铬和可交换态铬浓度仍然处于较高水平。(2)添加电子供体进行微生物稳定化结果表明,当乙酸钠添加量为7 g/kg时,Cr(Ⅵ)还原率最佳,微生物稳定化还原率为30.61%,化学-微生物联合还原率为93.58%。不同电子供体对土壤中Cr(Ⅵ)的还原率由高到低依次为乳酸>乳酸钠>葡萄糖>乙酸钠>乙酸乙酯,其中添加乳酸微生物稳定化...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 铬的性质危害
        1.1.1 铬(Cr)的性质
        1.1.2 Cr污染的危害
    1.2 土壤中Cr的污染状况与环境行为
        1.2.1 土壤中Cr的来源
        1.2.2 土壤中Cr污染现状
        1.2.3 土壤中铬的形态
    1.3 Cr污染土壤修复方法
        1.3.1 物理修复法
        1.3.2 化学修复法
        1.3.3 生物修复法
        1.3.4 其他修复法
    1.4 微生修复Cr污染土壤研究进展
        1.4.1 微生物刺激修复Cr污染土壤
        1.4.2 微生物强化修复Cr污染土壤
    1.5 本课题的研究目的、意义和内容
        1.5.1 研究目的和意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
第2章 材料与方法
    2.1 实验材料及仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验设置
        2.2.1 化学还原实验
        2.2.2 乙酸钠对微生物稳定化的影响
        2.2.3 不同电子供体对微生物稳定化的影响
        2.2.4 稳定化效果研究
    2.3 测试指标及分析方法
    2.4 微生物多样性分析
    2.5 XRD分析
    2.6 统计分析
第3章 不同还原剂对Cr(Ⅵ)污染土壤的还原
    3.1 不同还原剂对Cr(Ⅵ)的还原效果
    3.2 不同还原剂用量对土壤pH的影响
    3.3 化学还原最佳反应时间确定
    3.4 不同还原剂对铬形态转化的影响
    3.5 本章小结
第4章 乙酸钠对微生物稳定化的影响
    4.1 乙酸钠对微生物稳定化过程中土壤pH的影响
    4.2 乙酸钠对微生物稳定化过程中土壤Cr(Ⅵ)浓度的影响
    4.3 乙酸钠对微生物稳定化过程中土壤铬形态影响
    4.4 乙酸钠对微生物稳定化过程中毒性浸出影响
    4.5 添加乙酸钠微生物稳定化过程中微生物多样性分析
        4.5.1 测序质量评估
        4.5.2 OTU分析Venn图
        4.5.3 物种分布柱状图
        4.5.4 Alpha多样性指数
        4.5.5 Beta多样性分析
        4.5.6 组间差异显著性分析
        4.5.7 功能基因预测
    4.6 添加乙酸钠微生物稳定化过程中产物XRD分析
    4.7 本章小结
第5章 不同电子供体对微生物稳定化的影响
    5.1 不同电子供体微生物稳定化过程中土壤pH、ORP的变化
    5.2 不同电子供体微生物稳定化过程中土壤Cr(Ⅵ)的变化
    5.3 不同电子供体微生物稳定化过程中土壤铬形态的转化
    5.4 不同电子供体微生物稳定化过程中毒性浸出结果
    5.5 不同电子供体微生物稳定化过程中微生物多样性分析
        5.5.1 测序质量评估
        5.5.2 OTU分析Venn图
        5.5.3 物种分布柱状图
        5.5.4 Alpha多样性指数
        5.5.5 Beta多样性分析
        5.5.6 组间差异显著性分析
        5.5.7 功能基因预测
    5.6 微生物稳定化过程中产物XRD分析
    5.7 稳定化效果研究
    5.8 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3836849