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苯胺黑药和菲作为常见的选矿药剂和多环芳烃污染物,因为对人类健康和环境的危害都不容忽视,所以对其的治理刻不容缓。目前微生物法处理苯胺黑药和菲因为其绿色廉价、不易产生二次污染等特点,成为国内外的研究热点。本文通过筛选菌株对苯胺黑药进行处理,使用非金属矿作为载体,利用固定化微生物对苯胺黑药和菲污染进行治理。
从活性污泥中筛选出伯克霍尔德菌属和肠杆菌属以及购买的铜绿假单胞菌,作为本论文的实验菌株。通过对菌株生长特性、溶液中苯胺黑药和菲浓度变化和测定溶液中产物,探究菌株处理苯胺黑药和菲影响因素及代谢途径。结果表明:微生物添加量对降解速率有促进作用,铜绿假单胞菌较为适合在中性条件(pH值为6.5-7.5)生长,B-1和B-4菌在弱酸环境(pH在5.5-6.5)时对苯胺黑药的降解速率明显快于处于碱性环境。通过气相质谱仪的测定,确定B-4菌株处理苯胺黑药过程中生成了苯胺。
对载体材料选择,结果表明:十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性沸石吸附菲与Langmuir吸附等温式拟合度较好(RL=0.994),本文实验中吸附剂的1/n值等于0.45,综上,菲在CTMAB改性沸石上较容易发生多分子层吸附;1#颗粒对苯胺黑药的吸附结果在Freundlich模型拟合度更优(RF=0.946>RL=0.926),本文实验中吸附剂的1/n值等于0.851苯胺黑药在1#颗粒上较易发生吸附反应。通过对改性沸石吸附前后的傅里叶红外测定发现:吸附后改性沸石在3838.74cm-1和3736.38cm-1处产生了一系列新峰,这是由于菲上的C-H基团的作用所致;3445cm-1处峰强度明显增加,可能与-OH和N-H等官能团有关。
经过对菌株和载体进行优选确定后,制成固定化微生物。结果表明:初始pH值为9以上,苯胺黑药浓度300mg/L,经固定化微生物处理16d后,对苯胺黑药的去除率可以达到67.44%。固定化铜绿假单胞菌对溶液中菲处理160h后,去除率达到86.92%。当土壤中菲的初始浓度为20mg/kg,加入铜绿假单胞菌处理50d后去除率为18.13%,加入沸石-铜绿假单胞菌联合体系处理50d后,去除率为27.85%。
从活性污泥中筛选出伯克霍尔德菌属和肠杆菌属以及购买的铜绿假单胞菌,作为本论文的实验菌株。通过对菌株生长特性、溶液中苯胺黑药和菲浓度变化和测定溶液中产物,探究菌株处理苯胺黑药和菲影响因素及代谢途径。结果表明:微生物添加量对降解速率有促进作用,铜绿假单胞菌较为适合在中性条件(pH值为6.5-7.5)生长,B-1和B-4菌在弱酸环境(pH在5.5-6.5)时对苯胺黑药的降解速率明显快于处于碱性环境。通过气相质谱仪的测定,确定B-4菌株处理苯胺黑药过程中生成了苯胺。
对载体材料选择,结果表明:十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)改性沸石吸附菲与Langmuir吸附等温式拟合度较好(RL=0.994),本文实验中吸附剂的1/n值等于0.45,综上,菲在CTMAB改性沸石上较容易发生多分子层吸附;1#颗粒对苯胺黑药的吸附结果在Freundlich模型拟合度更优(RF=0.946>RL=0.926),本文实验中吸附剂的1/n值等于0.851苯胺黑药在1#颗粒上较易发生吸附反应。通过对改性沸石吸附前后的傅里叶红外测定发现:吸附后改性沸石在3838.74cm-1和3736.38cm-1处产生了一系列新峰,这是由于菲上的C-H基团的作用所致;3445cm-1处峰强度明显增加,可能与-OH和N-H等官能团有关。
经过对菌株和载体进行优选确定后,制成固定化微生物。结果表明:初始pH值为9以上,苯胺黑药浓度300mg/L,经固定化微生物处理16d后,对苯胺黑药的去除率可以达到67.44%。固定化铜绿假单胞菌对溶液中菲处理160h后,去除率达到86.92%。当土壤中菲的初始浓度为20mg/kg,加入铜绿假单胞菌处理50d后去除率为18.13%,加入沸石-铜绿假单胞菌联合体系处理50d后,去除率为27.85%。