本文關(guān)鍵詞：垂直流人工濕地污水處理甲烷減排研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全球氣候正發(fā)生著以變暖為主的顯著變化,控制溫室氣體的排放已是全球各國(guó)所要面對(duì)的重要問(wèn)題和任務(wù)。甲烷作為大氣中重要的溫室氣體之一,已受到科學(xué)界的廣泛關(guān)注。而在大氣甲烷的來(lái)源中,濕地是自然界最重要的甲烷氣體排放源。近年來(lái),人工濕地系統(tǒng)由于具有能耗低、成本低、運(yùn)行費(fèi)用少和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì),越來(lái)越多地被用于處理生活污水、工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)污水。但是人工濕地的獨(dú)特環(huán)境特點(diǎn)使其在處理污水過(guò)程中必然會(huì)釋放甲烷到空氣中。本實(shí)驗(yàn)基于人工濕地微弱的供氧能力,研究了添加天然錳礦石對(duì)濕地系統(tǒng)甲烷排放量的消減效果,構(gòu)建錳礦物驅(qū)動(dòng)的濕地甲烷消減體系,為濕地系統(tǒng)甲烷減排提供新的方法和理論指導(dǎo)。本實(shí)驗(yàn)主要研究了天然錳礦人工濕地和普通礫石人工濕地的污染物去除效果及甲烷消減效果,通過(guò)對(duì)兩組濕地系統(tǒng)內(nèi)碳平衡的計(jì)算,分析濕地系統(tǒng)內(nèi)碳的流向問(wèn)題,并對(duì)兩組濕地內(nèi)產(chǎn)甲烷菌種群和細(xì)菌多樣性進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)果和結(jié)論如下:(1)天然錳礦濕地系統(tǒng)對(duì)于污染物具有較好的去除效果。其中,COD的去除效率很高,達(dá)到了92.60%;相同情況下,普通礫石濕地系統(tǒng)也有89.73%。兩組濕地系統(tǒng)對(duì)于氮的去除效果不理想,TN去除率隨運(yùn)行時(shí)間不斷下降,在實(shí)驗(yàn)?zāi)┢谔烊诲i礦和普通礫石濕地TN去除率只有25%和10%左右。錳礦濕地在磷去除方面相較礫石濕地效果明顯,兩組濕地系統(tǒng)TP去除率分別為95.55%和12.93%�？傮w來(lái)講,錳礦人工濕地對(duì)碳氮磷的去除效果要好于礫石人工濕地。(2)以天然錳礦石為填料的濕地對(duì)甲烷排放具有明顯的消減效果。錳礦物人工濕地的甲烷氣體排放量與礫石人工濕地相比減少了90%以上。普通礫石濕地系統(tǒng)平均甲烷排放通量為2558.9±536.7 mg·m~(-2)·~(d-1),而天然錳礦濕地系統(tǒng)平均甲烷排放通量?jī)H為46.7±19.3 mg·m~(-2)·~(d-1)。相對(duì)于其他相關(guān)研究結(jié)果,本實(shí)驗(yàn)所構(gòu)建的錳礦人工濕地系統(tǒng)對(duì)于甲烷排放的消減效果更明顯。。(3)通過(guò)碳平衡實(shí)驗(yàn),兩組濕地系統(tǒng)相比較碳輸出差異性主要體現(xiàn)在濕地甲烷排放上,普通礫石濕地系統(tǒng)排放至氣相中CH4-C為164.4mg,占16.5%,天然錳礦濕地CH4-C只有2.6mg,占0.26%,被消減的這一部分甲烷的碳可能轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸肌Ｍ瑫r(shí)由于基質(zhì)的蓄積作用,錳礦組基質(zhì)碳蓄積量也要大于普通礫石組。(4)兩組人工濕地系統(tǒng)中均存在產(chǎn)甲烷菌,屬于甲烷八疊球菌屬。兩組濕地系統(tǒng)中的細(xì)菌具有明顯差異性,其中錳礦濕地系統(tǒng)中包含大量的金屬還原細(xì)菌:厭氧粘細(xì)菌(Anaeromyxobacter)和地桿菌屬(Geobacter),并存在一定豐度的與脫氮有關(guān)的菌屬。相反,礫石濕地中的微生物則主要以去除有機(jī)物的細(xì)菌為主。礫石基質(zhì)濕地中存在一定數(shù)量的甲烷好氧氧化菌,而錳礦濕地中則幾乎沒(méi)有此類細(xì)菌,表明錳礦基質(zhì)濕地中的甲烷氧化主要是在厭氧環(huán)境中發(fā)生的。
【關(guān)鍵詞】：人工濕地 錳礦石 甲烷厭氧氧化 污染物去除 細(xì)菌多樣性
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;X701
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 濕地中甲烷的排放過(guò)程及影響因素11-16
• 1.2.1 濕地甲烷的產(chǎn)生、氧化與傳輸11-12
• 1.2.2 濕地甲烷排放通量的研究12-13
• 1.2.3 濕地甲烷排放的影響因素13-15
• 1.2.4 濕地碳循環(huán)過(guò)程15-16
• 1.3 甲烷厭氧氧化的研究進(jìn)展16-19
• 1.3.1 硫酸根作為電子受體的甲烷厭氧氧化16-18
• 1.3.2 硝酸根作為電子受體的甲烷厭氧氧化18
• 1.3.3 鐵錳氧化物作為電子受體的甲烷厭氧氧化18-19
• 1.4 實(shí)驗(yàn)研究的的目的、內(nèi)容和技術(shù)路線19-22
• 1.4.1 實(shí)驗(yàn)研究的目的意義19-20
• 1.4.2 實(shí)驗(yàn)研究的主要內(nèi)容20-21
• 1.4.3 實(shí)驗(yàn)研究的技術(shù)路線21-22
• 2 實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)材料22-38
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方案22-29
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)22-24
• 2.1.2 濕地填料和濕地植物的選擇24-25
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)人工污水的配制25-26
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)步驟26-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)研究方法29-33
• 2.2.1 甲烷和二氧化碳濃度測(cè)試方法29-32
• 2.2.2 物理化學(xué)指標(biāo)的測(cè)試方法32
• 2.2.3 植物和基質(zhì)有機(jī)碳的測(cè)試方法32-33
• 2.3 實(shí)驗(yàn)耗材與實(shí)驗(yàn)設(shè)備33-38
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)藥品、試劑與材料33-36
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備36-38
• 3 濕地甲烷消減及污染物去除效果研究38-53
• 3.1 濕地長(zhǎng)期運(yùn)行效果38-46
• 3.1.1 濕地系統(tǒng)對(duì)COD的去除效果38-40
• 3.1.2 濕地系統(tǒng)對(duì)氮的去除效果40-44
• 3.1.3 濕地系統(tǒng)對(duì)TP的去除效果44-46
• 3.2 濕地物理指標(biāo)的變化規(guī)律46-48
• 3.2.1 天然錳礦濕地系統(tǒng)ORP46-47
• 3.2.2 濕地pH變化規(guī)律47-48
• 3.3 濕地甲烷的消減48-51
• 3.3.1 兩組濕地系統(tǒng)甲烷排放量對(duì)比48-49
• 3.3.2 兩組濕地系統(tǒng)甲烷排放通量49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 4 濕地內(nèi)碳平衡及微生物分析53-62
• 4.1 濕地系統(tǒng)碳平衡分析53-55
• 4.2 濕地系統(tǒng)微生物分析55-60
• 4.2.1 濕地系統(tǒng)產(chǎn)甲烷菌種群分析56-57
• 4.2.2 濕地系統(tǒng)細(xì)菌多樣性分析57-60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 5 結(jié)論與建議62-64
• 5.1 結(jié)論62-63
• 5.2 建議63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：262706