论文摘要
挥发性有机硫化物尤其是二甲基硫（DMS）、二甲基二硫（DMDS）和甲硫醇（MT）对全球变暖、酸雨沉降和全球硫循环等过程有着重要的影响。这些化合物的产生和降解之间存在着一个平衡，因此在淡水生态系统中的浓度很低。淡水生态系统中挥发性有机硫化物（VOSCs）主要是通过硫化物的甲基化产生，其次通过含硫链氨基酸的降解产生。目前有关人工湿的研究大多数是针对常规有机污染物（如化学需氧量（COD）及生物化学需氧量（BOD））的去除，而研究人工湿地系统处理废水中有机降解中间产物（如挥发性烷基硫化物）的工作目前还很缺乏，深入研究这些化合物在人工湿地废水处理系统中的行为对阐明人工湿地中有机物的降解具有重要意义。针对以上问题，本研究以新建的中试规模的人工湿地（占地约150m2）水处理试验场为对象，主要研究以下内容：（1）有机硫化物等有机物降解中间产物的表征及分析方法；（2）通过长期监测不同水力学负荷及不同工艺参数下人工湿地进出口水中有机硫化物浓度，对监测数据进行统计处理、分析；评估人工湿地系统对有机硫化物的处理效果，分析影响人工湿地中有机硫化物去除的影响因素；（3）通过测定进出口水中电子受体、溶解氧和氧化还原电位随水位变化研究人工湿地中有机硫化物的产生及降解机理。通过1年的研究，得到以下主要的结果：1、建立了顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱／质谱（GC／MS）联用测定人工湿地废水中的痕量挥发性烷基硫化物的方法。针对废水中两种主要的挥发性烷基硫化物（DMS、DMDS），详细研究了萃取纤维头的种类、萃取时间、萃取温度、pH值、离子强度、样品量及解析条件对HS-SPME的影响。在优化的实验条件下，本法测定DMS和DMDS的线性范围分别为10-10000 ng L-1和1-10000 ng L-1；检出限（3σ）分别为1.87和1.76 ng L-1；相对标准偏差小于10％；回收率分别为81.03％-94.64％和84.01％-100.09％。用二乙基硫为内标物质，将本法用于人工湿地废水中DMS和DMDS的测定，获得满意结果。2、通过对水力负荷、床体、填料尺寸、水位和季节5个因素的分析，发现水力负荷和季节是影响所研究的污染物去除的两个主要因素。季节对出口水中DMS及DMDS的浓度有显著性影响（p＜0.05）；水力负荷对出口水中DMS的浓度有显著性影响（p＜0.05）；床体、填料尺寸及水位对出口水中DMS及DMDS的浓度没有显著性影响（p＞0.05）；因此，水力负荷和季节是本湿地系统发挥去除作用的两个重要因素。3、废水中硫酸盐、乙酸及溶解有机碳的水平对人工湿地中DMS、DMDS的归属有重要影响；出口水中DMS的浓度随硫酸盐、乙酸及溶解有机碳在人工湿地中去除量增加而增加。4、通过对电子受体和氧化．还原电位的分析，发现本湿地系统有着极强的还原环境（Eh＜-300），结合硫酸盐浓度在湿地系统中的变化趋势，推测有机污染物的去除主要是通过硫酸盐还原及产甲烷化作用进行的。在人工湿地中，DMS的产生和降解是一个循环过程。一方面，在厌氧条件下，含硫氨基酸的降解以及硫化物的甲基化产生DMS，另一方面，同样是在厌氧条件下，产甲烷、硫酸盐还原等过程又会导致DMS的厌氧降解。通过1年的运行及监测分析，结果表明人工湿地系统对所研究的挥发性烷基硫化物具有很好的去除作用，说明人工湿地系统对所研究的挥发性烷基硫化物的降解速度大于其产生速度。本研究由国家自然科学基金项目“人工湿地废水处理中有机污染物降解及其机理研究”（20477033）和重庆市自然科学基金重点项目（CSTC2004BA7019）资助。
论文目录
相关论文文献
标签：废水处理论文; 潜流人工湿地论文; 二甲基硫论文; 二甲基二硫论文; 挥发性烷基硫化物论文;