论文部分内容阅读
矿物燃料燃烧排放的氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一,包括95%的NO和5%的NOX的大量排放会引起各种环境问题,如酸雨的形成、臭氧层的消耗和全球的变暖等。所以,脱除烟气中NOx的技术研究已成为大气污染控制领域的重要内容。作为课题组提出的生物结合络合吸收同步脱硫脱硝的一部分,本文旨在研究脱氮副球菌ZGL1异养条件下脱除Fe(II)EDTA-NO的机理;并探讨菌株ZGL1在不同营养条件下脱除Fe(II)EDTA-NO的情况;另外还研究了无机硫化合物(SO42-、SO32和S2O32-)对菌株ZGL1异养脱除Fe(Ⅱ)EDTA-NO的影响。菌株ZGL1能够利用葡萄糖和Fe(Ⅱ)EDTA作为电子供体还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO,起始阶段优先利用葡萄糖,而此后一段时间内,由于Fe(Ⅱ)EDTA的升高和葡萄糖的消耗,菌株更易利用Fe(Ⅱ)EDTA作为电子供体。研究还发现,菌株ZGL1能以Fe(Ⅲ)EDTA作为电子受体,将体系中存在的Fe(Ⅲ)EDTA还原到Fe(Ⅱ)EDTA,从而使络合吸收液得到再生;另外发现该菌体内存在一些还原性物质,在细胞代谢的过程中排入到体系中,与Fe(Ⅲ)EDTA反应使Fe(Ⅱ)EDTA浓度升高;EDTA、SO42-等体系存在的物质与Fe(Ⅱ)EDTA的变化无关。在四种不同营养条件下,即无外加葡萄糖、外加葡萄糖、外加硫代硫酸盐以及外加葡萄糖和硫代硫酸盐,发现在无外加葡萄糖时,菌株能利用Fe(Ⅱ)EDTA作为电子供体还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO,但该过程细菌基本不能生长。在体系中外加葡萄糖和S2O32,菌株在葡萄糖共基质的条件下能很好生长,利用葡萄糖和Fe(Ⅱ)EDTA作为电子供体还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO,并且该菌能够利用体系中的S2O32发生硫自养反硝化过程,使得Fe(Ⅱ)EDTA-NO的还原速度有所提高。而在无外加葡萄糖的络合脱硝液中加入S2O32,细胞不能生长,硫自养反硝化过程也不能发生。在上述四种不同的营养条件下,Fe(Ⅱ)EDTA-NO的还原产物主要是N2,N2O只是作为中间产物短暂出现。无机硫化合物对生物异养还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO有不同的影响,SO42-对菌株ZGL1还原Fe(Ⅱ)EDTA-NO和细胞生长没有影响;SO32-能抑制菌株生长并影响Fe(Ⅱ)EDTA-NO的还原过程,它也能与Fe(Ⅱ)EDTA-NO直接发生反应并产生N2O,使得最终的N2产量减少,N2O产量增加;S2O32-能相对促进菌株的生长和提高Fe(Ⅱ)EDTA-NO的还原速度。