乙醇在地下水硝酸鹽污染去除中的影響因素研究.pdf

1、硝酸鹽是地下水中主要的污染物質之一,其來源非常廣泛,主要包括工業(yè)污水、居民生活污水的排放,以及農業(yè)含氮化肥農藥的使用等。硝酸鹽被人體攝入后,易在體內還原成有毒物質亞硝酸鹽,危害人類健康。而地下水中的硝酸鹽污染較地表水更難治理,現今利用含水層的土著微生物進行生物修復是一種硝酸鹽去除效果好且成本較低的方法。近年來,生物反硝化的研究多集中于碳源的選擇,本文選取了一種常見的液體碳源乙醇,通過兩組砂柱含水層內的穿透實驗和一個砂槽投注實驗,對微生物

2、利用乙醇作為碳源,增強反硝化作用去除硝酸鹽污染需要的條件,去除過程、去除效果、中間產物的生成積累、相關環(huán)境化學的影響進行了研究,實驗得出了以下幾個方面的結論:
　　(1)地下水環(huán)境中的溶解氧對微生物的反硝化作用過程并沒有明顯的抑制作用,進行反硝化的微生物群落存在著自然選擇。高溶解氧濃度下,好氧型微生物以硝酸鹽和氧氣作為電子受體,去除硝酸鹽的同時也消耗氧氣;低溶解氧濃度的時候,好氧型微生物的作用逐漸被厭氧或者兼性厭氧微生物作用取代,

3、僅利用硝酸鹽作為電子受體,在持續(xù)有水源補給的情況下,含水層環(huán)境內溶解氧始終保持在天然低濃度狀態(tài)。
　　(2)乙醇作為碳源,硝酸鹽的去除率在砂柱內可以達到100％,砂槽中最高可達97.8%。微生物反應非常迅速,在混合溶液進入含水層后即開始反應。兩組砂柱實驗混合溶液碳氮比相差近一倍,但是按物料守恒得到實際參與反應的碳氮比非常接近,均值為2.6:1。乙醇去除硝酸鹽的作用是一個恒定速率的過程,在雙方物料充足的情況下,反應速率不隨著兩者的消

4、耗而改變。
　　(3)反應過程中,低溶解氧濃度環(huán)境下,亞硝酸鹽在硝酸鹽被還原的過程中產生、積累,隨著硝酸鹽被完全去除而消失,其濃度變化過程符合正態(tài)分布特征。反之,在高溶解氧濃度環(huán)境下,亞硝酸鹽的生成受到抑制。亞硝酸鹽也可以作為電子受體參與反硝化作用。
　　(4)乙醇在反硝化作用中會產生中間產物乙酸,乙酸也可以作為電子供體參與去除硝酸鹽。在水體中無可利用的電子受體后,過量的乙酸在水體中積累,導致水體pH降低。
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