联合脱氮法用于硝酸盐污染地下水修复的机理研究.pdf

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1、2012年10月岩矿测试Vo1．31．No．50ctober2012R0CKANDMINERALANALYSIS855～862文章编号：0254—5357(2012)05—0855—08联合脱氮法用于硝酸盐污染地下水修复的机理研究黄国鑫，高云鹤，HowardZZ0妒PZd。，HuadeGuan，刘菲(1．中国肉类食品综合研究中心，北京100068；2．沈阳水务集团，辽宁沈阳110003；3．SchooloftheEnvironment，FlindersUniversity，SturtRoad，BedfordPark，SA50

2、01，Australia；4．中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室，北京100083)摘要：地下水硝酸盐已经成为了世界性环境和健康问题。目前针对硝酸盐的化学还原脱氮、自养脱氮、畀养脱氮等单一脱氮方法研究较多；联合脱氮体系包括化学还原、自养脱氮和异养脱氮三种脱氮途径，综合了单一脱氮法的优点，但研究甚少。本研究通过静态批试验，采用零价铁、甲醇和混合菌液研究了联合脱氮法的脱氮能力、脱氮产物、脱氮途径及脱氮机理。结果表明，5d后单一的零价铁化学还原、自养脱氮和异养脱氮的去除率分别为5．79％、l4．30％和63．03

3、％；而联合脱氮的去除率接近100％，去除效果显著优于单一的化学还原脱氮、自养脱氮或异养脱氮。在联合脱氮法体系中，零价铁化学还原、自养脱氮未引起亚硝酸盐积累，而异养脱氮造成了亚硝酸盐积累；化学还原、自养脱氮和异养脱氮引起的铵盐增量均<0．6m#L，绝大部分硝酸盐未被还原成铵盐，进而省去了后续除铵工艺；零价铁化学还原、自养脱氮、异氧脱氮三者发生协同作用，表现于在厌氧环境下，零价铁发生腐蚀，产生阴极氢和二价铁，为自养脱氮菌提供了电子供体，从而促进了自养脱氮；异养脱氮不仅占主导地位，而且还会产生CO，，CO，被自养脱氮菌作为无机碳源

4、加以利用，从而提高了体系中自养脱氮能力。这种协同作用表现为联合脱氮法的去除率增加，而在单一的异养脱氮或自养脱氮体系中则无法形成这一良性过程。实验表明联合脱氮法是一种潜在的有效可行的地下水原位修复方法。关键词：零价铁化学还原；自养脱氮；异养脱氮；联合脱氮；硝酸盐污染；地下水修复中图分类号：X523文献标识码：AMechanismStudyonaCombinedDenitrificationApproachforNitrate-ContaminatedGroundwaterRemediation肌ⅣGGuo．xin，()n—he

5、。HowardFallowfield，HuadeGuan．LIUFei孙(1．ChinaMeatResearchCenter，Beijing100068，China；2．ShenyangWaterGroupCo．，Shenyang110003，China；3．SchoofoftheEnvironment，FlindersUniversity，SturtRoad，BedfordPark，SA500l。Australia：4．BeijingKeyLaboratoryofWaterResources＆EnvironmentalEn

6、gineering．ChinaUniversityofGeosciences(Beijing)，Beijing100083，China)Abstract：Nitrateingroundwaterhasbecomeaworldwideenvironmentalandpublichealthissue．Nitratecancausemethaem0obinaemia，septicemia，hepatopathy，andevencancers．Currently，singlechemicalreduction(CR)，autotr

7、ophicdenitrification(AD)andheterotrophiedenitrification(HD)havebeenreportedworldwide，howevertheir收稿日期：2012—03一ol；接受日期：2012—07—24基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金(2010ZD13)；国家水体污染控制与治理重大专项(2008ZX07424—002—002)作者简介：黄国鑫，博士，工程师，从事地下水和土壤污染控制与评价及污水处理研究。E-mail：huangguoxin_0@126．corn。通

8、讯作者：刘菲，教授，从事环境监测技术和污染物的化学和生物降解、转化与就地处理技术的科研与教学工作。E—mail：feiliu@cugb．edu．cn。-——855-——第5期岩矿测试http?f．ykcsac．el2012证combineddenitrificationapproaches