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《銅離子對復(fù)合硝化菌群硝化能力影響作用的初步研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、銅離子對復(fù)合硝化菌群硝化能力影響作用的初步研究硝化菌,微生物,亞硝酸,自然界,生態(tài) 微生物的硝化作用是自然界氮循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。硝化過程進(jìn)行的程度,直接影響到水體中氮的循環(huán)過程。在水生生態(tài)環(huán)境中,以亞硝酸菌和硝酸菌為主體的復(fù)合硝化菌群是實現(xiàn)硝化過程的主要承擔(dān)者。復(fù)合硝化菌群的生物活性,即硝化能力是影響硝化過程能否順利進(jìn)行的決定因素之一。有毒有害化學(xué)物質(zhì)對硝化能力影響的大小不僅能反映其對硝化過程的抑制程度,而且能反映有毒有害化學(xué)物質(zhì)對生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)過程的抑制程度。因此,評價有毒有害化學(xué)物質(zhì)對復(fù)合硝化菌群硝
2、化能力的抑制作用,對研究有毒有害化學(xué)物質(zhì)的生態(tài)效應(yīng)具有重要意義。本文研究了Cu2+(CuSO4)對自然水體底泥及活性污泥中復(fù)合硝化菌群硝化能力的抑制作用。 銅在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起重要作用,是生命體必不可少的微量元素之一,但過量的Cu2+又會對生命活動產(chǎn)生抑制作用。隨著工業(yè)的發(fā)展,尤其是冶金、電鍍、石化以及化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,大量含Cu2+的工業(yè)廢水被排入自然水體,使自然水體中銅離子含量增加,造成嚴(yán)重污染,引起水體自凈功能下降,水生生物中毒甚至死亡。1.實驗材料與方法1.1材料 實驗用底泥取自清華園與圓明園湖中,
3、在實驗室內(nèi)進(jìn)行富集培養(yǎng)。培養(yǎng)室長60cm,寬30cm,高45cm,培養(yǎng)室模擬自然水體的一些特點如緩慢流動、向下滲透等。經(jīng)3個月富集培養(yǎng)以后投入使用,用MPN(最大可能記數(shù)法)法測得底泥中的硝化細(xì)菌數(shù)約為1.2×107/mL。活性污泥取自某氧化溝污水處理裝置,用MPN法測得硝化細(xì)菌數(shù)量約為1.5×108/mL?! 嶒炈巹毫蛩徙~,分析純。1.2實驗原理 硝化菌在將氨氮氧化為亞硝酸進(jìn)而繼續(xù)氧化為硝酸的過程中,如果有抑制硝化作用的物質(zhì)存在,硝化菌的硝化活性將受到抑制,甚至完全喪失。通過測定硝化菌的硝化活性,就
4、可以表示出硝化菌受抑制作用的程度。 實驗用培養(yǎng)液由去離子水配制而成,氨氮含量為50mg/L,pH值為7.0-7.5之間,DO大于5mg/L?! 嶒灢捎脫u瓶法,容器為200mL的錐型瓶,內(nèi)放90mL的實驗用培養(yǎng)液,10mL的底泥。搖床溫度為30±1℃,轉(zhuǎn)速160轉(zhuǎn)/分。2.實驗步驟2.1實驗用培養(yǎng)液濃度選擇 抑制劑濃度對底泥設(shè)置為2,6,8,10,20,40mg/L,對活性污泥設(shè)置為5,10,15,25,40,50mg/L,并做空白對照實驗。2.2實驗用培養(yǎng)液的配制 實驗用培養(yǎng)液采用高濃度逐步稀釋法配
5、置而成?! ?#液的配制:含Cu2+200mg/L和NH3-N40mg/L的溶液2000mL?! ?#液的配制:含NH3-N40mg/L的溶液2000mL。 使用時根據(jù)抑制劑濃度,先移取相應(yīng)體積的1#液,再用2#液將體積稀釋至90mL。2.3實驗用復(fù)合硝化菌群的投放 實驗前取出足量的底泥,混合均勻后從中取出10mL加入實驗用培養(yǎng)液中?;钚晕勰嘈枰獫饪s后加入。2.4實驗測定 氨氮濃度的測定采用納氏試劑分光光度法,實驗結(jié)束后測定SS。3.結(jié)果與結(jié)論 先將氨氮濃度對時間作圖,求出反應(yīng)速率r,再利用求出各抑
6、制劑濃度下反應(yīng)速率的統(tǒng)計平均值(見表1)。表1不同Cu2+濃度下的抑制率底泥活性污泥Cu2+(mg/L)LgCIr(%)Cu2+(mg/L)LgCIr(%)20.3013.7950.69916.9760.7789.94101.00024.9180.90335.15151.17630.33101.0056.51251.39842.24201.30170.54401.60263.18401.60281.96501.69969.31??701.84575.45 求出硝化作用抑制率Ir后,由Ir對應(yīng)的概率單位與對
7、數(shù)濃度作圖,采用直線內(nèi)插法得到Cu2+(CuSO4)對復(fù)合硝化菌群的EC50?! 嶒灲Y(jié)果采用內(nèi)插直線法得到,Cu2+(CuSO4)對底泥和活性污泥中復(fù)合硝化菌群的EC50分別為9.8mgCu/L為30.9mgCu/L。通過分析發(fā)現(xiàn),活性污泥中所含Cu2+的濃度明顯高于自然水體底泥中Cu2+的濃度,硝化菌群長期處于受Cu2+污染的環(huán)境中,復(fù)合硝化菌群對Cu2+的耐受性較強,敏感程度相應(yīng)降低;自然水體底泥中的復(fù)合硝化菌群由于受Cu污染程度輕或幾乎沒有,因而對Cu2+的敏感性較高?! ”狙芯勘砻鬟x擇復(fù)合硝化菌群
8、用于有毒有害污染物安全性評價的指示生物時,應(yīng)選擇那些未受污染或受污染很輕的環(huán)境中的復(fù)合硝化菌群,更能反映實際受污染的情況。以底泥中的復(fù)合硝化菌群作為污染物安全性評價的指示生物,建立評價指標(biāo)以及有毒有害污染物對硝化作用影響的研究將是該領(lǐng)域的一個新的生長點。是不是說,如果我用0.7ppm的硫酸銅,對硝化系統(tǒng)的影響較少?