本文關(guān)鍵詞：淺層地下水氮污染對(duì)氮代謝微生物影響及其生化修復(fù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國地下水污染問題日益突出,尤其是農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖所產(chǎn)生的廢液和廢渣直接排入水體或者任意堆置,經(jīng)過淋溶滲濾,進(jìn)入地下水體,造成地下水氮污染。目前我國地下水氮污染修復(fù)水平相對(duì)落后,如何經(jīng)濟(jì)高效的修復(fù)治理氮污染地下水是一個(gè)亟需解決的問題。本研究針對(duì)浙江省海鹽縣某養(yǎng)殖場氧化塘周邊地下水的氮污染情況,開展了場地環(huán)境及微生物調(diào)查和氮污染修復(fù)工作,主要取得的研究結(jié)果如下：(1)研究區(qū)內(nèi)地下水氮污染物主要以氨氮為主,范圍在0.30～463.96mg/L之間,呈現(xiàn)了較強(qiáng)的時(shí)間和空間異質(zhì)性；地下水硝氮濃度較低,普遍小于10 mg/L；同時(shí),場地內(nèi)總有機(jī)碳較高,最高可達(dá)250.06 mg/L,而且呈現(xiàn)較大的空間異質(zhì)性；地下水pH范圍為7-8,呈弱堿性；電導(dǎo)率范圍為0.65～2.51ms/cm。根據(jù)PCA分析結(jié)果,理化因子中主因子為氨氮和硝氮,并且可以將場地劃分為3個(gè)Clusters,分別是靠近No.1氧化塘的Cluster Ⅰ、遠(yuǎn)離氧化塘的場地東南區(qū)域ClusterⅡ、靠近No.2氧化塘的Cluster Ⅲ,氮素濃度分布Cluster Ⅲ Cluster Ⅰ Cluster Ⅰ;碳氮比分布Cluster Ⅰ Cluster Ⅱ Cluster Ⅲ; pH分布Cluster Ⅱ Cluster Ⅲ Cluster Ⅰ;電導(dǎo)率分布Cluster Ⅲ Cluster Ⅰ Cluster Ⅰ;溫度無明顯分布規(guī)律。(2)通過調(diào)查場地內(nèi)微生物數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),場地內(nèi)氮代謝微生物以氨氧化細(xì)菌、亞硝酸鹽還原菌、氧化亞氮還原菌等為主,數(shù)量關(guān)系為氨氧化細(xì)菌亞硝酸鹽還原菌氧化亞氮還原菌,場地優(yōu)勢種為變形菌的β亞綱。根據(jù)PCA結(jié)果劃分場地后可以得到,各類氮代謝細(xì)菌的數(shù)量都是Cluster ⅢCluster ⅡCluster Ⅰ。氨氮、硝氮和各類氮代謝細(xì)菌之間都呈不同程度的正相關(guān)關(guān)系,除此之外,亞硝酸鹽還原菌量和總有機(jī)碳濃度及電導(dǎo)率呈極顯著正相關(guān)(P0.01),氧化亞氮還原菌量和總有機(jī)碳濃度呈極顯著正相關(guān)(P0.01)�？傮w來說,呈現(xiàn)污染越嚴(yán)重,微生物多樣性越低的現(xiàn)象。(3)用包埋脫氮菌液的麩皮與木屑混合,形成有機(jī)質(zhì)層,代替多介質(zhì)層處理系統(tǒng)(MSL)系統(tǒng)中的土壤層,對(duì)MSL系統(tǒng)進(jìn)行改良。系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)果表明,在運(yùn)行初期,系統(tǒng)的沸石層的強(qiáng)吸附作用使得地下水氮素基本被完全去除；長期運(yùn)行后,吸附作用達(dá)到平衡,而地下水氮素仍在進(jìn)一步去除,說明此時(shí)依靠有機(jī)質(zhì)層上氮代謝微生物形成的生物膜完成脫氮作用。根據(jù)分子生物學(xué)手段(qPCR和高通量測序)及掃描電鏡(SEM)鑒定等方法,初步研究了系統(tǒng)經(jīng)過運(yùn)行后有機(jī)質(zhì)層上的生物膜的微生物結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示有機(jī)質(zhì)層生物膜上存在的主要氮代謝微生物類型有氨氧化細(xì)菌、氧化亞氮還原菌和氨氧化古菌,微生物優(yōu)勢種為變形菌門β亞綱,SEM結(jié)果顯示細(xì)菌形態(tài)主要是球菌和桿菌等。系統(tǒng)長期運(yùn)行的末期,最終出水氨氮濃度小于5mg/L,氨氮去除率大于90%,對(duì)高濃度氨氮污水實(shí)現(xiàn)了良好的處理效果；但是同時(shí)硝氮濃度較高,約為80mg/L,分析原因,可能是由于系統(tǒng)內(nèi)缺乏適合反硝化的良好厭氧環(huán)境和反硝化關(guān)鍵微生物亞硝酸鹽還原菌,具體原因仍需要進(jìn)一步研究。
【關(guān)鍵詞】：地下水 理化因子 氮污染 氮代謝微生物 修復(fù)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X523;X172
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-13
• 第1章 文獻(xiàn)綜述13-24
• 1.1 地下水氮污染13-16
• 1.1.1 氮污染的來源13-15
• 1.1.2 地下水中氮的不同存在形式及危害15-16
• 1.2 氮代謝相關(guān)微生物16-19
• 1.2.1 水體環(huán)境氮代謝主要過程16
• 1.2.2 氮代謝相關(guān)微生物16-18
• 1.2.3 理化因子對(duì)氮代謝及相關(guān)微生物的影響18-19
• 1.3 氮污染水處理研究進(jìn)展19-22
• 1.3.1 多介質(zhì)層處理系統(tǒng)(MSL)19-20
• 1.3.2 可滲透反應(yīng)格柵技術(shù)(PRB)20-21
• 1.3.3 生物膜法(MBR)21
• 1.3.4 其他處理方法21-22
• 1.4 研究目標(biāo)、內(nèi)容及技術(shù)路線22-24
• 1.4.1 研究目標(biāo)22
• 1.4.2 研究內(nèi)容22-23
• 1.4.3 技術(shù)路線23-24
• 第2章 材料和方法24-33
• 2.1 研究區(qū)域概況24-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料27-28
• 2.2.1 主要試劑27-28
• 2.2.2 儀器設(shè)備28
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法28-32
• 2.3.1 水樣采集28-29
• 2.3.2 理化性質(zhì)測定29
• 2.3.3 無機(jī)氮測定方法29-30
• 2.3.4 DNA提取30-31
• 2.3.5 引物的選擇和PCR擴(kuò)增31-32
• 2.3.6 高通量測序32
• 2.4 數(shù)據(jù)分析32-33
• 第3章 地下水水質(zhì)對(duì)氮代謝微生物數(shù)量和結(jié)構(gòu)的影響33-51
• 3.1 理化因子分布33-39
• 3.2 氮代謝微生物數(shù)量和結(jié)構(gòu)39-45
• 3.3 理化因子和氮代謝微生物基因拷貝數(shù)相關(guān)性分析及對(duì)氮代謝微生物分布的影響45-48
• 3.3.1 理化因子和細(xì)菌V3區(qū)基因數(shù)量相關(guān)性分析46
• 3.3.2 理化因子和amoA基因數(shù)量相關(guān)性分析46
• 3.3.3 理化因子和nosZ和nirK基因數(shù)量相關(guān)性分析46
• 3.3.4 理化因子對(duì)微生物種類分布的影響46-48
• 3.4 討論48-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 多介質(zhì)層生物處理系統(tǒng)(MSL)內(nèi)氮代謝微生物分析及地下水脫氮51-68
• 4.1 場地篩選土著菌系統(tǒng)發(fā)育分析51-56
• 4.2 MSL內(nèi)的各有機(jī)質(zhì)層理化性質(zhì)56-59
• 4.3 MSL內(nèi)氮代謝微生物分析59-63
• 4.3.1 氮代謝微生物定量分析59-60
• 4.3.2 氮代謝微生物群落結(jié)構(gòu)分析60-63
• 4.4 氮污染處理系統(tǒng)運(yùn)行效果63-65
• 4.4.1 氨氮處理效果64-65
• 4.4.2 硝氮處理效果65
• 4.5 討論65-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 第5章 結(jié)論和展望68-70
• 5.1 研究結(jié)論68-69
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)69
• 5.3 不足與展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 個(gè)人簡介76

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  本文關(guān)鍵詞：淺層地下水氮污染對(duì)氮代謝微生物影響及其生化修復(fù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：381820