錳礦石人工濕地中甲烷厭氧氧化及錳價態(tài)變化研究.pdf

1、在全球變暖是熱點研究課題情況下，甲烷的產(chǎn)生和排放的相關(guān)研究引起了廣泛關(guān)注。甲烷厭氧氧化是地球上減少甲烷排放量的一個重要途徑，至少在現(xiàn)在的甲烷水平上減少了10％-60%。因此甲烷厭氧氧化可有效地減少甲烷排放量，減緩因溫室效應(yīng)而帶來的全球氣候變暖。濕地甲烷氧化是控制濕地甲烷排放的重要環(huán)節(jié)，對于最終減少濕地甲烷排放的影響巨大。
　　實驗中以天然錳礦石和普通砂礫作為濕地裝置填料基質(zhì)，采用對比試驗，在厭氧條件下，開展了一年半的室內(nèi)實驗研究，

2、觀察不同反應(yīng)器內(nèi)甲烷的產(chǎn)生情況，探究濕地甲烷產(chǎn)生及甲烷厭氧氧化效果、錳礦石濕地甲烷厭氧氧化發(fā)生的主要機理及錳的價態(tài)變化及循環(huán)等，得到以下研究成果：
　?、偻ㄟ^對比分析，錳礦石濕地對于污水中的COD及TP的去除具有良好的效果，去除率都在90%以上。
　?、趯Ρ确治鰧嶒炂陂g錳礦石和砂礫濕地氣樣中CH4含量，錳礦石人工濕地中基本上檢測不到CH4的存在，礫石組中能夠檢測到CH4，并兩個裝置中都發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)甲烷菌，說明天然錳礦石濕地裝置中

3、，發(fā)生了甲烷厭氧氧化（AOM）反應(yīng)消耗了CH4，錳礦石人工濕地對CH4的去除具有很明顯的效果。
　?、弁ㄟ^對比錳礦石和砂礫濕地中pH值、Mn2+濃度隨著培養(yǎng)時間增多的變化情況及甲烷CH4的產(chǎn)生量；推斷在錳礦石裝置中MnO2作為電子受體氧化了CH4：
　　小組成員在后續(xù)實驗中觀察到金屬還原菌，驗證了在錳礦石濕地中二價錳增多的現(xiàn)象。
　　④錳礦石組中Mn2+的濃度與普通礫石組中CH4的相關(guān)性分析中，發(fā)現(xiàn)二者具有極大相關(guān)性。

4、并且錳礦石組中被MnO2氧化消耗的CH4遠比普通礫石中產(chǎn)生的CH4少，原因可能是在錳礦石組中厭氧金屬還原菌與產(chǎn)甲烷菌有競爭關(guān)系，抑制了甲烷的產(chǎn)生。
　?、菅b置最底部的完全厭氧環(huán)境中，更適宜將MnO2還原成Mn2+；培養(yǎng)五天后，四個取樣點Mn2+的濃度與培養(yǎng)兩天后各取樣點Mn2+的濃度相比較都有所下降；考慮到測量誤差等原因，還是可以推斷在培養(yǎng)期間植物根系部位存在部分Mn2+被氧化成了MnO2的可能性。
　?、尥ㄟ^對比分析，發(fā)現(xiàn)