玉米秸稈碳源釋放與硝酸鹽反硝化降解試驗(yàn)研究

摘  要

針對(duì)地下水硝酸鹽污染問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)硝酸鹽污染治理技術(shù)做了大量的研究，已有的實(shí)驗(yàn)研究成果表明生物反硝化方法是目前已投入使用的最經(jīng)濟(jì)和最有效的方法。甲醇、乙醇、甘油、乙酸、蔗糖等液態(tài)有機(jī)碳源和腐朽木、稻草、玉米芯等固態(tài)有機(jī)碳源都可做為反硝化的碳源物質(zhì)，但這兩類(lèi)碳源在反應(yīng)中都存在一些不足。因此，篩選出廉價(jià)易得、效果優(yōu)良、無(wú)副作用適于原位修復(fù)技術(shù)應(yīng)用的反硝化碳源是目前的研究重點(diǎn)。

本研究以固相有機(jī)碳源玉米秸稈為研究對(duì)象，進(jìn)行了玉米秸稈碳源釋放柱實(shí)驗(yàn)和浸泡批實(shí)驗(yàn)；以玉米秸稈浸出液為碳源進(jìn)行了硝酸鹽反硝化降解試驗(yàn)，探討其為碳源去除硝酸鹽氮的效果和可行性。碳源釋放實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果表明玉米秸稈有較強(qiáng)的釋碳能力，柱實(shí)驗(yàn)中單位質(zhì)量的碳源釋放的COD的量是靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn)單位質(zhì)量碳源釋放的COD量的3~4倍，釋放速率相應(yīng)的也是批實(shí)驗(yàn)的3~4倍。反硝化降解試驗(yàn)中，結(jié)果表明對(duì)于中、低等硝酸鹽濃度的去除效果很明顯，去除率達(dá)80%以上，對(duì)高硝酸鹽濃度去除效果不是很理想。該研究可為開(kāi)發(fā)新的脫氮效率高的碳源物質(zhì)應(yīng)用于原位修復(fù)地下水硝酸鹽污染提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵字：玉米秸稈；釋碳；反硝化；碳源；硝酸鹽氮

ABSTRACT

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目    錄

1.  緒  論1

1.1  研究背景1

1.1.1  地下水資源利用與污染概況1

1.1.2  地下水硝酸鹽污染的現(xiàn)狀2

1.1.3  地下水硝酸鹽污染的來(lái)源3

1.1.4  地下水硝酸鹽污染的危害3

1.2  國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀3

1.2.1  物理修復(fù)方法3

1.2.2  化學(xué)修復(fù)方法4

1.2.3  生物修復(fù)方法4

1.3  生物反硝化去除硝酸鹽的碳源研究5

1.3.1  液態(tài)碳源的研究現(xiàn)狀5

1.3.2  固體碳源的研究現(xiàn)狀6

1.4  立題背景及研究意義7

1.5  研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)7

1.5.1  研究?jī)?nèi)容7

1.5.2  技術(shù)路線(xiàn)8

2.  玉米秸稈碳源釋放實(shí)驗(yàn)9

2.1  玉米秸稈靜態(tài)浸泡實(shí)驗(yàn)9

2.1.1  實(shí)驗(yàn)材料與器材9

2.1.2  實(shí)驗(yàn)步驟9

2.1.3  實(shí)驗(yàn)測(cè)試指標(biāo)和方法10

2.1.4  實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論11

2.2  玉米秸稈碳源釋放柱實(shí)驗(yàn)13

2.2.1  實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備13

2.2.2  實(shí)驗(yàn)方案13

2.2.3  實(shí)驗(yàn)測(cè)試指標(biāo)14

2.2.4  實(shí)驗(yàn)步驟15

2.2.5  實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論16

2.3  柱實(shí)驗(yàn)與批實(shí)驗(yàn)COD釋放量對(duì)比20

3.  玉米秸稈浸出液為碳源硝酸鹽反硝化試驗(yàn)21

3.1  試驗(yàn)材料與方法21

3.1.1  試驗(yàn)材料與設(shè)備21

3.1.2  試驗(yàn)測(cè)試指標(biāo)和方法21

3.1.3  試驗(yàn)步驟21

3.2  實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論22

3.2.1  pH值的變化22

3.2.2  COD值的變化23

3.2.3  不同硝酸鹽濃度對(duì)反硝化的影響23

3.2.4  亞硝酸鹽氮的積累25

3.2.5  氨氮的積累26

4.  結(jié)論與建議27

4.1  結(jié)論27

4.2  建議27

致  謝28

參考文獻(xiàn)29