氯酚污染地下水的强化原位生物修复技术

论文摘要

由于氯酚类污染物的大量生产和使用、在相当长的时间内地下水的污染没有受到足够的重视,导致地下水中氯酚污染非常严重,对人类和环境造成了极大的危害。因此深入研究氯酚污染地下水的治理技术非常必要。本课题通过一系列实验主要研究了氯酚污染物在含水层介质中的迁移规律;筛选出四株在低温寡营养条件下高效氯酚降解菌并进行了降解特性研究;对比了自然衰减、投加电子受体、注入优势降解菌、同时投加电子受体和优势降解菌对地下水中氯酚的治理效果;开展了应用化学-生物顺序反应系统强化原位生物修复氯酚污染地下水的研究。实验结果表明:地下水中氯酚的迁移受吸附和生物作用影响较小,氯酚在含水层中易于扩散,造成大面积污染;筛选的低温高效氯酚降解菌能有效降解氯酚类污染物;投加电子受体和优势降解菌有助于氯酚的原位生物降解;化学-生物顺序反应系统对氯酚污染的地下水具有良好的治理效果。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 氯酚化合物简介
• 1.1.1 氯酚及其基本性质
• 1.1.2 氯酚活性的结构参数
• 1.2 氯酚的环境行为
• 1.2.1 吸附和挥发
• 1.2.2 氧化和水解
• 1.2.3 光转化/降解
• 1.2.4 氯酚的残留
• 1.3 氯酚的危害
• 1.4 氯酚的地下水污染现状
• 1.4.1 氯酚的来源、用途
• 1.4.2 地下水氯酚污染现状
• 1.5 氯酚污染地下水治理的研究现状
• 1.6 课题的研究内容及意义
• 1.7 创新点
• 第二章 氯酚在含水层中的迁移规律
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 含水层介质
• 2.1.2 试剂及主要仪器
• 2.1.3 氯酚的测试方法
• 2.1.4 模拟装置
• 2.1.5 实验装置的填装与调试
• 2.1.6 实验方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 吸附解吸实验
• 2.2.2 柱模拟实验中氯酚的自然衰减
• 2.2.3 氯酚的迁移规律
• 本章小结
• 第三章 低温氯酚降解菌的筛选与鉴定
• 3.1 实验材料与方法
• 3.1.1 主要仪器设备
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 微生物来源
• 3.1.4 氯酚降解菌的富集与分离
• 3.1.5 菌种的染色
• 3.1.6 生理生化试验
• 3.1.7 Biolog 菌种的鉴定
• 3.1.8 DNA 的提取
• 3.1.9 165 rDNA 序列测定
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 氯酚降解菌的富集与分离
• 3.2.2 菌落形态观察
• 3.2.3 生理生化实验
• 3.2.4 biolog 菌种鉴定
• 3.2.5 DNA 提取
• 3.2.6 16S rDNA 基因序列的同源性分析用于细菌系统分类鉴定
• 本章小结
• 第四章 氯酚降解菌的降解特性研究
• 4.1 实验材料与方法
• 4.1.1 最佳pH 值的确定
• 4.1.2 最佳磷酸盐缓冲液加入量的确定
• 4.1.3 最佳接种量的确定
• 4.1.4 最佳碳源及用量
• 4.1.5 最佳氮源及用量
• 4.1.6 最佳微量元素加入量的确定
• 2+、Mn²⁺加入量的确定'>4.1.7 Fe²⁺、Mn²⁺加入量的确定
• 4.1.8 最佳条件下氯酚降解效果实验
• 4.1.9 氯酚降解动力学实验
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 最佳pH 值的确定
• 4.2.2 最佳磷酸盐缓冲液的加入量的确定
• 4.2.3 最佳接种量的确定
• 4.2.4 最佳碳源及用量
• 4.2.5 最佳氮源及用量
• 4.2.6 最佳微量元素加入量的确定
• 2+、Mn²⁺加入量的确定'>4.2.7 Fe²⁺、Mn²⁺加入量的确定
• 4.2.8 氯酚降解效果实验
• 4.2.9 氯酚降解动力学实验
• 本章小结
• 第五章 强化自然衰减与功能菌联合修复氯酚污染的地下水
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 实验材料与主要仪器
• 5.1.2 模拟柱的填充
• 5.1.3 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 柱模拟实验中氯酚的生物降解
• 5.2.2 生物降解动力学
• 5.2.3 出水pH 变化规律
• - 变化曲线'>5.2.4 出水Cl^-变化曲线
• 3^-、NO₂^-和SO₄^2-变化曲线'>5.2.5 NO₃^-、NO₂^-和SO₄^2-变化曲线
• 5.2.6 生物降解动力学与辛醇分配系数（LogKow）关系
• 5.2.7 地下水中的微生物量
• 本章小结
• 第六章 化学-生物反应强化原位生物修复氯酚污染的地下水
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 渗流槽的装置
• 6.1.2 PRB 介质的选择
• 6.1.3 PRB 反应墙的构建
• 6.1.4 氯酚污染地下水修复的渗流槽生物反应模拟体系构建
• 6.1.5 化学-生物反应强化原位生物修复氯酚污染的地下水的模拟实验
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 确定PRB 反应介质
• 6.2.2 PRB 作用原理
• 6.2.3 化学-生物反应系统强化原位生物修复效果
• 本章小结
• 第七章 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表论文情况
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢