硝基酚的厌氧毒性和厌氧生物降解性研究

摘要

本论文研究了中温(35℃±1℃)、厌氧间歇实验条件下，5种硝基酚的厌氧毒性和厌氧生物降解性。以葡萄糖为共基质，研究了2-硝基酚(2-NP)、3-硝基酚(3-NP)、4-硝基酚(4-NP)、2，4-二硝基酚(2,4-DNP)和2，6-二硝基酚(2,6-DNP)的厌氧产甲烷毒性，用累计产甲烷量和相对活性(RA)为指标，评价了不同浓度的硝基酚对产甲烷菌的抑制程度。分别用未驯化的厌氧颗粒污泥、驯化后的厌氧颗粒污泥和厌氧悬浮污泥作为接种污泥，研究了硝基酚在单基质和共基质、不同接种污泥、不同共基质、不同共基质浓度、不同接种污泥浓度条件下的降解性，得到主要结论如下： (1)厌氧毒性实验表明，2-NP、3-NP、4-NP、2,4-DNP、2,6-DNP24小时50﹪相对抑制浓度分别为270mg/L、120mg/L、175mg/L、20mg/L、40mg/L，对产甲烷菌活性的抑制大小顺序为2,4-DNP>2,6-DNP>3-NP>4-NP>2-NP。 (2)硝基酚与葡萄糖共存时，两者能同时被微生物降解，硝基酚的存在明显影响了微生物对葡萄糖的降解，葡萄糖的存在促进了5种硝基酚的降解。 (3)对于3-NP和4-NP，3种接种污泥的降解能力按大小顺序排列为：经3-NP驯化后的厌氧颗粒污泥>未驯化的厌氧颗粒污泥>厌氧悬浮污泥；对于2-NP、2,4-DNP、2,6-DNP，3种接种污泥的降解能力按大小顺序排列为：未驯化的厌氧颗粒污泥>厌氧悬浮污泥>经3-NP驯化后的厌氧颗粒污泥。 (4)以葡萄糖为共基质比以乙酸钠为共基质更有利于硝基酚的降解。 (5)硝基酚在其对应的最佳共基质(葡萄糖)浓度下能达到最佳降解效果。2-NP、3-NP、4-NP对应的最佳共基质浓度(以COD计)分别为2500mg/L、2000mg/L、2000 mg/L。2,4-DNP浓度低于20mg/L时对应的最佳共基质浓度(以COD计)为1000mg/L；浓度介于20和40mg/L时对应的最佳共基质浓度(以COD计)为1500mg/L；浓度高于40mg/L时对应的最佳共基质浓度(以COD计)为2500mg/L。2,6-DNP浓度低于20mg/L时对应的最佳共基质浓度(以COD计)为1000mg/L；浓度高于20mg/L时对应的最佳共基质浓度(以COD计)为3500mg/L。 (6)相对活性和接种污泥浓度基本上呈正比，硝基酚在其对应的最佳接种污泥浓度下能达到最佳降解效果。2-NP、3-NP、4-NP、2,4-DNP和2,6-DNP对应的最佳接种污泥浓度分别为3000 mg/L、1500 mg/L、3000 mg/L、4500 mg/L、3000mg/L。

目录

文摘

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0前言

1绪论

1.1难降解有机污染物厌氧降解性能研究现状和发展动态

1.1.1难降解有机污染物来源及其危害

1.1.2难降解有机物厌氧生物降解性研究现状与趋势

1.1.3有机物厌氧生物降解性的测试方法

1.2难降解有机物的共代谢研究进展

1.2.1共代谢概念

1.2.2难降解废水的厌氧生物降解过程共代谢机理研究概况

1.2.3共代谢在难降解废水处理中前景

1.3硝基苯、酚类化合物的厌氧生物降解及毒性研究概况

1.3.1硝基苯类化合物的还原降解机理

1.3.2硝基酚的厌氧毒性和厌氧降解性研究概况

1.4本论文研究目的和研究内容

1.4.1研究内容

1.4.2研究目的

2硝基酚厌氧毒性实验

2.1实验材料与方法

2.1.1实验材料及组成

2.1.2实验方法

2.2产甲烷毒性测定实验结果与讨论分析

2.2.1 2-NP实验结果与分析

2.2.2 3-NP实验结果与分析

2.2.3 4-NP实验结果与分析

2.2.4 2，4-DNP实验结果与分析

2.2.5 2，6-DNP实验结果与分析

2.3本章小结

3硝基酚厌氧生物降解性实验

3.1实验材料和方法

3.1.1实验材料和组成

3.1.2实验内容

3.1.3实验方法

3.1.4分析方法

3.2产甲烷活性实验

3.3 2-NP实验结果与讨论

3.3.1单基质和共基质对2-NP降解性的影响

3.3.2接种污泥不同对2-NP降解性的影响

3.3.3共基质不同对2-NP降解性的影响

3.3.4共基质浓度不同对2-NP降解性的影响

3.3.5接种污泥浓度不同对2-NP降解性的影响

3.4 3-NP实验结果与讨论

3.4.1接种污泥不同对3-NP降解性影响

3.4.2共基质不同对3-NP降解性的影响

3.4.3共基质浓度不同对3-NP降解性的影响

3.4.4接种污泥浓度不同对3-NP降解性的影响

3.5 4-NP实验结果与讨论

3.5.1接种污泥不同对4-NP降解性的影响

3.5.2共基质不同对4-NP降解性的影响

3.5.3共基质浓度不同对4-NP降解性的影响

3.5.4接种污泥浓度不同对4-NP降解性的影响

3.6 2，4-DNP实验结果与讨论

3.6.1接种污泥不同对2，4-DNP降解性的影响

3.6.2共基质不同对2，4-DNP降解性的影响

3.6.3共基质浓度不同对2，4-DNP降解性的影响

3.6.4接种污泥浓度不同对2，4-DNP降解性的影响

3.7 2，6-DNP实验结果与讨论

3.7.1接种污泥不同对2，6-DNP降解性的影响

3.7.2共基质不同对2，6-DNP降解性的影响

3.7.3共基质浓度不同对2，6-DNP降解性的影响

3.7.4接种污泥浓度不同对2，6-DNP降解性的影响

3.8综合讨论分析

3.8.1共基质对硝基酚降解的作用

3.8.2接种污泥不同对硝基酚的降解性的影响

3.8.3共基质不同对硝基酚降解性的影响

3.8.4共基质浓度不同对硝基酚降解性的影响

3.8.5接种污泥浓度不同对硝基酚降解性的影响

3.9本章小结

4结论及展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

致谢