氧化铁和石膏对有机物厌氧分解的影响

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1、氧化铁和石膏对有机物厌氧分解的影响摘要本文中利用牛肉膏蛋白胨为厌氧微生物营养源，在分别投加不同矿物的情况下探究矿物和生物的交换作用对碳转化的影响和机制。根据样品溶液中有机碳(TOC)、无机碳(TIC)、硫酸根、硫离子、Fe离子、pH值以及气体中C02、CH4、H2S释放量的观测，固体产物的SEM、EDS、XRD分析结果，分别探讨了氧化铁、石膏以及两者共存时对有机物厌氧分解的影响和机制。实验结果表明，氧化铁的投加可以加速生物产气，提高生物产气速率，而单独投加石膏可以有效降低生物产气量，特别是甲烷的产

2、气量，将有机碳以方解石的形式固定下来，但会产生有害气体H2S。在接种菌种和同时投加氧化铁(Fe203)和石膏时，由于生物和矿物的交换作用，可以有效降低体系中CH4释放量达20％左右，而硫酸盐还原菌(SRB)代谢产生的H2S被有效的固定下来，通过反应后固体SEM和XRD物相分析，发现体系中的碳一部分以方解石的形式被固定。矿物与生物的交互作用主要体现在以下几个方面：(1)氧化铁中的铁作为生物生长繁殖的必需元素，可以有效提高生物代谢，加速生化反应速率。(2)石膏在8042-不饱和还原体系下能够不断电离出

3、Ca2+和S042",而S042．的存在为SRB提高充足的电子受体，使SRB在体系中成为优势菌种。(3)有机物无机矿化产生的碳酸根与石膏中的Ca2+结合形成了方解石，提高了将有机物中的碳固定为无机碳酸盐矿物的速率。(4)氧化铁(Fe203)的存在将SRB代谢过程中产生的H2S气体有效的固定下来，减少了H2S的排放，降低了H2S对微生物的毒害作用。关键词：产甲烷菌(MPB)硫酸盐还原菌甲烷氧化铁石膏固碳TheaffectofIronoxidesandgypsumontheanaerobicdecom

4、positionoforganicmatterABSTRACTInthispaper，thecarbonconversionmechanismsinmineralandbiologicalexchangewasassessedbyusingbeefextactpeptoneasthenutrientsourceanddifferentmineralsadditionineachcase．Theeffectofironoxidesandgypsumonanaerobicdecompositionof

5、organicmatterwasinvestigated，onacombinationofphysicochemicalcharacteristicsincluding(I)TOC，TIC，S04厶，sulfide，ironionandpHvalueoftheaqueousphase；(2)volumeofC02，CH4andH2Semissionstestsinthegasphaseand(3)SEM，EDSandXRDofthesolidephase．resultsshowedthataddi

6、tionofIronoxidescanacceleratethebio-gasprocessandincreasebio-gasproductionrate，However，theadditionofgypsumalonecanreducethebio—gasproduction，especiallyproductionofmethanegas，organiccarbonwasfixedintheformofcalcite，butwillproduceharmfulgasesH2S．Inocula

7、tedwithbacteriaandatthesamedosageofironoxide(Fe203)andgypsum，duetotheexchangeofbiologicalandmineralcanreducethereleaseofthesystemamountedto20％CH4，H2Swaseffectivelyfixedofthesulfate-reducingbacteria(SRB)metabolism．BySEMandXRDafterthereactionofsolidphas

8、eanalysis，wefindthatpartofthecalciteisfixedintheformofcarbon．Theroleofmineralandbiologicalinteractionmainlyreflectedinthefollowingaspects：(1)Ironcanimprovethebiologicalmetabolism，acceleratetherateofbiochemicalreactions；(2)InanunsaturatedS04厶re