硝酸鹽還原菌對(duì)硫酸鹽還原菌的競(jìng)爭(zhēng)抑制及生態(tài)關(guān)系初步研究.pdf

1、硫酸鹽還原菌(簡(jiǎn)稱SRB)是一種厭氧型微生物,廣泛存在于石油開采、儲(chǔ)存和輸運(yùn)系統(tǒng)、污水處理管道,飲用水管道,造紙廠等設(shè)備中。它產(chǎn)生的H2S具有腐蝕性,會(huì)腐蝕管道和容器,導(dǎo)致泄漏,造成生產(chǎn)損失或環(huán)境污染。SRB腐蝕是微生物腐蝕及環(huán)境污染的主要因素之一。本文首先介紹了SRB的生態(tài)特性、腐蝕機(jī)理,并詳細(xì)分析了管道腐蝕防治方法,認(rèn)為生物方法是最環(huán)保、簡(jiǎn)單、最有前景的防治方法。本文從鍋爐回水的管道的水樣、厭氧污泥中分離了硫酸鹽還原菌和硝酸鹽還原菌

2、進(jìn)行實(shí)驗(yàn),主要結(jié)論如下： (1)通過測(cè)定硫酸根、硝酸根和計(jì)數(shù)方法篩選得到SRB、NRB優(yōu)勢(shì)菌,用改進(jìn)的稀釋涂布-疊皿培養(yǎng)方法在普通厭氧培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),觀察菌落,初步鑒定SRB、NRB; (2)將篩選后的優(yōu)勢(shì)SRB、NRB菌種進(jìn)行生態(tài)關(guān)系實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)添加硝酸鹽時(shí)硝酸鹽還原菌對(duì)硫酸鹽還原菌的生長(zhǎng)有抑制作用；為了進(jìn)一步了解兩者之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,改變實(shí)驗(yàn)條件,分別添加不同劑量的硝酸鹽還原菌、不同的硝酸鹽、不同濃度的硝酸鹽、不同

3、比例的硝酸鹽和亞硝酸鹽、不同金屬鹽、不同碳源到共存系統(tǒng)中,通過測(cè)定體系中硫酸根和硝酸根的濃度變化和計(jì)算生長(zhǎng)抑制率,得出硫酸鹽還原菌和硝酸鹽還原菌的生長(zhǎng)規(guī)律,結(jié)果表明硝酸鹽還原菌含量越大對(duì)硫酸鹽還原菌的抑制作用越強(qiáng)；硝酸銨、等比例的硝酸鹽和亞硝酸鹽混合物對(duì)硫酸鹽還原菌的抑制作用強(qiáng)；添加小于600mg/l的硝酸鹽有利于抑制硫酸鹽還原菌的生長(zhǎng)：添加氯化鎘、乳酸鈉對(duì)硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)不利； (3)在NRB和SRB的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)研究中選

4、取自由能變和Km值這兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行研究,通過計(jì)算比較兩者的自由能變,結(jié)果表明,SRB和NRB反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行,由于硝酸鹽還原反應(yīng)自由能的絕對(duì)值更大一些,即可釋放的能量更多。所以,NRB爭(zhēng)奪乙酸的能力強(qiáng)于SRB;通過比較兩者的Km值,NRB的Km值較小,結(jié)果表明NRB對(duì)底物乙酸有較強(qiáng)的親和力；所以硝酸鹽還原菌的反應(yīng)比硫酸鹽還原菌的反應(yīng)容易進(jìn)行。 (4)對(duì)于在NRB和SRB共存體系中,在其他條件一定的情況下,增加碳源濃度,兩者反應(yīng)速

5、度均增加。對(duì)硫酸鹽還原反應(yīng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)方面的分析,得出在本實(shí)驗(yàn)條件中,硫酸鹽還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程為:V=2.0498CCH3COOH。硝酸鹽還原菌的動(dòng)力學(xué)方程為:NRB的動(dòng)力學(xué)方程為:V=2.265CCH3COOH’當(dāng)?shù)孜餄舛仍诒緦?shí)驗(yàn)范圍內(nèi)時(shí),硫酸鹽還原反應(yīng)速度、硝酸鹽還原菌反應(yīng)速度和底物濃度成正比,增加底物濃度,NRB、SRB的生長(zhǎng)速度加快,所以在SRB和NRB共存的體系中,同一濃度下,NRB的反應(yīng)速度始終大于SRB。有利于NRB和SR