煤系地下水脱硫酸作用中煤的大分子有机物的厌氧降解实验研究

摘要

在淮南煤矿地下水中发现强烈硫酸盐脱硫酸作用现象，表现为含H2S气体、有机物含量丰富，通过细菌学检测发现大量土著硫酸盐还原菌(Sulfate-reducing bacteria，SRB)。从淮南潘二煤矿在其530m深度东一采区灰岩泄水巷内E8-2水平探水孔（终孔层位:C31-3石炭系太原组含小溶洞石灰岩层）取水样，作为菌源，取潘二矿煤作为煤样，来对比分析此类细菌厌氧代谢所需碳源与煤中有机成分对应关系。
　　为探究SRB能在其中大量繁殖存活原因及碳源来源，选取煤样中部分大分子有机物:己二酸二异辛酯、油酸、2-己基-1-癸醇、2，6，-二叔丁基对甲酚、2，6-二甲基萘、十六酸甲酯、亚油酸作为硫酸盐还原菌代谢能源物质开展实验，同时增添煤粉组与空白实验组，用气质联用GC-MS分析接种硫酸盐还原菌前后体系内有机物种类及含量变化，同时实验过程检测各理化参数，并利用气相色谱测定小分子有机酸种类及含量变化。
　　实验表明硫酸盐还原菌能有效降解己二酸二异辛酯、油酸、2-己基-1-癸醇、亚油酸、2，6，-二叔丁基对甲酚等，其降解机理为:在硫酸盐还原菌作用下，最终可将原先大分子物质转化为与其结构相似，分子量不同的新物质，进一步被细菌利用。而2，6-二甲基萘、十六酸甲酯不能被硫酸盐还原菌有效降解。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 研究的意义及依据

1．2 国内外研究现状

1．2．1 土著硫酸盐还原菌群研究现状

1．2．2 硫酸盐还原菌群生理特性研究

1．2．3 硫酸盐还原菌降解有机物研究现状

1．3 SRB的脱硫酸机理

1．4 硫酸盐还原菌与环境的关系

1．5 本实验创新点

第二章 土著硫酸盐还原菌群种类的调查

2．1 样品采集

2．2 淮南潘二煤系水文地质背景调查

2．2．1 场地概况

2．2．2 场地水文地质条件概况

2．2．3 潘二煤矿水质参数特征

2．3 煤系地下水土著菌群种类调查

第三章 不同碳源适应性对比实验设计

3．1 实验材料

3．1．1 煤样预处理

3．1．2 实验药品

3．1．3 实验仪器

3．1．4 主要实验器皿及其它工具

3．2 实验设计

3．3 实验组别理化参数测量及方法

3．3．1 体系pH测定

3．3．2 体系氧化还原电位测定(Eh)

3．3．3 体系硫酸根离子浓度(SO42-)测定

3．3．4 体系碳酸氢根离子浓度(HCO3-)测定

3．4 小分子有机酸测定

3．5 气相色谱-质谱(GC-MS)综合分析

3．5．1 气相色谱-质谱(GC-MS)主要原理

3．5．2 样品制备

3．5．3 气相色谱-质谱(GC-MS)检测条件

第四章 适应性对比实验结果分析与讨论

4．1 反应体系中pH值变化分析

4．2 反应体系中氧化还原电位(Eh)的变化分析

4．3 反应体系中HCO3-浓度变化分析

4．4 反应体系中SO42-浓度变化分析

4．5 反应体系中小分子有机酸种类及含量的变化

4．6 含不同有机物的培养基GC-MS分析

4．6．1 各实验组别GC-MS质谱图

4．6．2 GC-MS检测结果讨论与分析

4．7 小结

第五章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况