零價鐵-厭氧優(yōu)勢脫氯菌聯(lián)合降解氯酚的特性及機(jī)理.pdf

1、氯酚類有機(jī)化合物用途廣、毒性大、難生物降解。本文在對Fe0/厭氧污泥聯(lián)合體系降解2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)探索性實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,從厭氧污泥中富集得到與Fe0具有協(xié)同效應(yīng)的優(yōu)勢脫氯菌,構(gòu)建Fe0/優(yōu)勢脫氯菌聯(lián)合體系,重點(diǎn)研究該體系對2,4,6-TCP的降解過程,試圖揭示此過程中的生物代謝機(jī)制及Fe0對生物降解的強(qiáng)化機(jī)理。論文取得了以下有價值的研究結(jié)果:
　　(1)Fe0可以顯著提高厭氧污泥對2,4,6-TCP的降解效率

2、。與單獨(dú)污泥相比,2,4,6-TCP的降解滯后期縮短約120 h,可見Fe0/厭氧微生物聯(lián)用技術(shù)處理2,4,6-TCP是一種有效的生物強(qiáng)化方法。
　　(2)在Fe0/厭氧污泥聯(lián)合體系中,添加少量有機(jī)碳源能加快體系對2,4,6-TCP的降解速率,并維持體系降解2,4,6-TCP的連續(xù)性。不同碳源條件下,Fe0/厭氧污泥聯(lián)合體系對2,4,6-TCP的降解均符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型,其降解速率依次為甲酸鹽>乳酸鹽>乙酸鹽>葡萄糖>乙醇。<

3、br>　　(3)在Fe0/厭氧污泥聯(lián)合體系中,添加2 mM產(chǎn)甲烷菌抑制劑BESA對體系降解2,4,6-TCP有促進(jìn)作用,表明厭氧污泥中產(chǎn)甲烷菌的生長與還原脫氯過程產(chǎn)生競爭;不同電子受體(SO42-和NO3-)對聯(lián)合體系降解2,4,6-TCP均有抑制作用,其中SO42-對2,4,6-TCP降解的抑制程度與SO42-的濃度成正比,這可能與其還原產(chǎn)物S-的毒性有關(guān)。
　　(4)與富集前厭氧污泥相比,富集后的優(yōu)勢脫氯菌中微生物種類和數(shù)量均

4、明顯減少。用生物顯微鏡可以觀察到在污泥上清液中存在球菌、鏈球菌、桿菌、螺菌等;而經(jīng)富集后的細(xì)菌形態(tài)主要是球狀或短桿狀。
　　(5)Fe0/優(yōu)勢脫氯菌聯(lián)合體系降解2,4,6-TCP(初始濃度為30 mg/L)的最優(yōu)條件為:Fe0投加量5 g/L,初始pH值7.0,溫度35℃。
　　(6)Fe0/優(yōu)勢脫氯菌聯(lián)合體系降解2,4,6-TCP的主要途徑是2,4,6-TCP2,4-DCP4-CP。反應(yīng)102 h,培養(yǎng)液中4-CP的摩爾濃

5、度為0.145 mM,比2,4,6-TCP初始摩爾濃度0.152 mM僅少0.007 mM,可以認(rèn)為體系存在4-CP積累現(xiàn)象。
　　(7)Fe0/優(yōu)勢脫氯菌聯(lián)合降解2,4,6-TCP的過程中Fe0具有長效性。在整個反應(yīng)過程中pH值的變化范圍維持在偏堿性(7.0~7.8);從溶液中檢測到Fe2+最大濃度為14.25 mg/L;反應(yīng)102 h后,XRD結(jié)果表明鐵粉中沒有明顯的鐵的(氫)氧化物及其他固相物晶型。
　　(8)Fe0對

6、優(yōu)勢脫氯菌生長具有促進(jìn)作用。反應(yīng)96h,Fe0/優(yōu)勢脫氯菌體系對2,4,6-TCP去除率是單獨(dú)優(yōu)勢脫氯菌體系的1.9倍,細(xì)菌濃度是單獨(dú)優(yōu)勢脫氯菌體系的1.7倍。掃描電子顯微鏡分析直接證實(shí)了Fe0對微生物的界面富集作用。
　　(9)從優(yōu)勢脫氯菌中分離出一株純菌種,命名為TDB-1,結(jié)合TDB-1的形態(tài)特征、培養(yǎng)特征及16S rDNA測序分析,鑒定該菌為假單胞菌屬。TDB-1具有脫氯能力,但與Fe0不存在協(xié)同關(guān)系;Fe0/優(yōu)勢脫氯菌體