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《天津大学》 2014年
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金橙黄微小杆菌处理碱性废水土壤及其机理的初步研究

任丽洁  
【摘要】:碱性废水环境污染和土壤盐碱化是我国面临的严重环境和生态问题,尽管通过化学和物理方法处理碱性环境已取得一定的成效,但也存在明显的缺陷。利用生物技术,特别是微生物技术为处理碱性环境问题带来了新的希望。本研究采用嗜碱性微生物金橙黄微小杆菌,对碱性废水和土壤进行处理,并对其处理机理进行了初步研究。 实验用碱性废水取自天津市中芬乳业有限公司清洗管道用水,初始pH值12.80。从碱性废水初始pH值、菌液不同处理方式、菌液添加量以及处理温度四方面进行单因素试验。结果表明微小杆菌可以在12h内使碱性废水pH值从10.00降低到7.42,对于pH值11以上的强碱性废水几乎没有效果;菌液悬浮于生理盐水或直接添加,添加量10%~15%,处理温度30℃左右处理效果较好。微小杆菌可以在12h内使碱性废水的COD值从425降低至330。 实验用碱性土壤样品取自天津北大港古泻湿地,经测定,其pH值8.84,含水率8.26%,导电率1.549103μS/cm,属于典型的盐碱土。取20g土壤样品用10目筛子过筛,加入5mL浓度为5.1109cfu/mL的微小杆菌菌液,72h内盐碱土样品的pH值从8.84降低到7.75,导电率几乎没有变化。不同菌液添加浓度处理效果不同,在添加菌液浓度为5.1107cfu/mL时,处理效果最佳,土壤pH在48h内从8.84降低至7.45。 采用傅里叶变换红外光谱法及高效液相色谱法对金橙黄微小杆菌发酵液中有机酸的种类和产量进行了研究。红外光谱图表明在3420.13cm-1处有羟基的伸缩振动峰,在1408.38cm-1处有羧基当中氢氧键的弯曲振动峰,由此可确定微小杆菌可以发酵产酸。由高效液相色谱图可确定发酵液中含有甲酸、乙酸、丙酸、苹果酸和琥珀酸。其中乙酸含量最高,在22h达到最大12.448mg/mL。发酵液中的总酸含量在10h时达到最高值27.120mg/mL,用其解释碱性废水pH降低机理,发酵产酸量在10h达到最大,碱性废水在10h降低至最低值,菌体生长在10h左右进入稳定期,建立了微小杆菌菌体生长、产酸量、碱性废水pH值降低量之间的关系,初步解释了碱性废水及盐碱土pH降低的机理。 本研究采用金橙黄微小杆菌处理碱性废水和土壤,取得了良好的处理效果,并对其机理进行了初步研究,为应用微生物技术处理碱性环境问题提供了依据。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:X172;X703

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>任丽洁 >黄小春
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