收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

微生物电化学耦联驱动下高氯酸盐及硝酸盐厌氧还原研究

谢道海  
【摘要】:在微生物电化学领域,细菌可以利用电极作为电子供体进行污染物降解现象的发现,激发了研究人员的广泛兴趣。微生物的这一代谢方式,让其摆脱了对有机或者无机化学物质电子供体的依赖,当应用在环境污染物修复领域及其他对处理出水水质要求较高的场合,可以避免化学物质电子供体对水体造成的二次污染,因此具有广阔的应用前景。 高氯酸盐是种新兴的持久性污染物,在自然水体中通常与硝酸盐同时存在。我们的研究第一步是探究硝酸盐存在条件下高氯酸盐在微生物电化学系统中的还原情况。实验结果显示微生物可以利用恒定电位-0.5V (vs.SCE)电极作为电子供体实现高氯酸盐或硝酸盐的单独还原。硝酸盐的存在,即使浓度只有0.07mM,也延迟了高氯酸盐(0.70mM)的还原。随着硝酸盐浓度的增大,高氯酸盐的微生物电化学还原被抑制程度显著增加。当硝酸盐浓度达到2.10mmol·L-1时高氯酸盐的微生物电化学还原被完全抑制了。对反应器阴极电极做微生物种群分析显示,多种具有电化学活性的优势菌群出现在了电极上,这些电化学活性微生物大多具有反硝化功能。这个结果也证明了在我们的微生物电化学系统中,硝酸盐比高氯酸盐更适宜作为电子受体。 虽然利用微生物电化学系统可以实现配水中污染物的降解,但是将其应用到实际废水处理中还存在问题,因为阴极电化学活性微生物可能会受到废水中其他物质的毒害作用而导致活性降低。我们的研究第二步是证明利用自主提出的离子交换膜微生物电化学反应器(ion-exchangemembranebioelectrochemicalreactor, IEMBER)处理废水中污染物的可行性,该反应器是离子交换与为微生物电化学系统的结合。选取含72mg·L-1NO3--N的焦化废水生物出水作为研究对象,IEMBER反应器成功地将废水中硝酸盐浓度降低了81.7%,而将废水直接加入微生物电化学系统阴极则只能实现14.73%的硝酸盐浓度降低。离子交换膜在IEMBER反应器中起到了重要作用,废水中的硝酸根离子可以透过离子交换膜在阴极实现微生物电化学还原,同时阴极微生物避免了废水中有毒物质的毒害作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;极端微生物可处理高氯酸盐[J];科学新闻;2013年05期
2 姜苏;李院生;马红梅;安春雷;;环境中高氯酸盐的来源、污染现状及其分析方法[J];地球科学进展;2010年06期
3 陈桂葵;骆世明;杜宁宁;贺鸿志;陈健;黄秀飞;黎华寿;;高氯酸盐对水稻生理生态的影响及其在稻田系统中的分布规律[J];农业环境科学学报;2011年11期
4 范海福,林政炯;南氨酸高氯酸盐的晶体结构及分子的绝对构型[J];物理学报;1965年02期
5 李增发,周红,张光寅;用光声光谱法测量噁嗪1高氯酸盐的绝对荧光量子产额[J];中国激光;1986年09期
6 陈大元,谢原寿,黄存礼;高氯酸盐生产工艺研究(Ⅳ)——废气、废渣和废水的处理[J];湘潭大学自然科学学报;1987年04期
7 游卫国;火箭上天 污染落地[J];百科知识;2005年08期
8 蔡贤雷;谢寅峰;刘伟龙;邓伟;;高氯酸盐污染及修复的研究进展[J];生态学报;2008年11期
9 向阳;;母乳中的新污染物[J];百科知识;2006年10期
10 高孟春;李亚惠;张优;张健;任云;赵从从;;氢自养高氯酸盐还原菌培养驯化的研究[J];中国海洋大学学报(自然科学版);2013年11期
11 彭银仙;吴春笃;宁德刚;陈传祥;;高氯酸盐自然净化中微生物的还原降解行为[J];江苏大学学报(自然科学版);2010年06期
12 王蕊;刘菲;秦莉红;陈鸿汉;;高氯酸盐在硝酸盐还原条件下的厌氧生物降解[J];地球科学(中国地质大学学报);2012年02期
13 谢寅峰;张千千;刘伟龙;白晓华;蔡贤雷;贾艳玲;;外源水杨酸对高氯酸盐胁迫下水花生叶绿素荧光特性的影响[J];环境科学学报;2010年07期
14 张梦南;李小倩;周爱国;刘运德;;地下水中高氯酸盐来源的同位素示踪研究进展[J];地质科技情报;2014年04期
15 谢宇轩;关翔宇;王阳;王鹤立;;异养条件下高氯酸盐降解细菌群落变化研究[J];安全与环境学报;2014年02期
16 彭银仙;吴春笃;宁德刚;陈传祥;郭静;;一株高氯酸盐降解菌的分离及特征[J];江苏大学学报(自然科学版);2010年02期
17 陈华君,单秋杰;4-芳基-2,6-二苯吡喃高氯酸盐的合成方法[J];齐齐哈尔师范学院学报(自然科学版);1997年04期
18 石燕,袁冬梅,杨玲娟;二甘双酰氮甲基苯胺(L)稀土高氯酸盐配合物的合成及表征[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2005年02期
19 谢杰;杨志泉;陈兵;江毅;;硫自养菌降解还原高氯酸盐的优化控制研究[J];水处理技术;2012年06期
20 石燕,焦天权;三甘双酰氮甲基苯胺稀土高氯酸盐配合物的合成及表征[J];兰州大学学报;2005年03期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 张萍;史亚利;蔡亚岐;;离子色谱-质谱联用技术测定污泥样品中的痕量高氯酸盐[A];第11届全国离子色谱学术报告会论文集[C];2006年
2 杨成对;宋莉晖;;饮用水中高氯酸盐含量的质谱测定方法[A];中国有机质谱学第十三届全国学术大会论文集[C];2005年
3 于佳;唐玄乐;宋建平;董宏伟;刘家仁;;高氯酸盐的急性毒性和遗传毒性研究[A];2007年全国药物毒理学会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 谢宇轩;高氯酸盐及其与硝酸盐氮、氨氮混合污染的微生物降解研究[D];中国地质大学(北京);2014年
2 侯嫔;季铵盐改性颗粒活性炭去除地下水中微量高氯酸盐的研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何平;水中高氯酸盐去除的新工艺研究[D];浙江大学;2006年
2 牛玲玲;利用缓释电子供体聚合物去除饮用水源水中高氯酸盐的应用研究[D];济南大学;2013年
3 张优;膜电解氢自养还原饮用水中高氯酸盐的研究[D];中国海洋大学;2012年
4 杨宁;硫碳混合复三维电极—生物膜还原高氯酸盐和硝酸盐的研究[D];中国海洋大学;2014年
5 任云;硫自养—电化学氢自养组合工艺去除水中高氯酸盐和硝酸盐的研究[D];中国海洋大学;2014年
6 苏怀龙;哈尔滨地下水高氯酸盐背景调查及其光催化还原工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 谢杰;硫自养菌还原水体高氯酸盐的降解效果研究[D];华南理工大学;2012年
8 谢道海;微生物电化学耦联驱动下高氯酸盐及硝酸盐厌氧还原研究[D];华南理工大学;2014年
9 江毅;生物法降解水体中高氯酸盐的研究[D];华南理工大学;2013年
10 赵从从;硫自养生物还原高氯酸盐动力学的研究[D];中国海洋大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;火星土壤中可能含有高氯酸盐[N];人民日报;2008年
2 张田勘;航天燃料污染母乳贻害无穷[N];大众科技报;2005年
3 赵子华;美高氯酸盐限量标准过宽惹争议[N];中国乡镇企业报;2005年
4 记者 李强;当心全球闹“水战”[N];新华每日电讯;2003年
5 实习生 李卫卫 本报记者 赵雪;母乳到底有没有被污染?[N];科技日报;2005年
6 ;硫酸的性质及事故防范[N];中国化工报;2004年
7 湖南烟花爆竹产品安全质量监督检测中心副主任、高级工程师 黄茶香;绚丽多姿的烟花爆竹[N];中国质量报;2002年
8 本报记者 欧志葵 吴旦颖 实习生 吴星梅;洋品牌急撇清奶源地非美国[N];南方日报;2009年
9 ;烟花爆竹多姿多彩[N];中国质量报;2003年
10 陈丹;火星灰尘“有毒”或严重妨碍载人探索[N];科技日报;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978