用光合細(xì)菌生物降解巖溶水中硫酸鹽的研究.pdf

1、巖溶水是一類具有高礦化度、高硬度、高硫酸鹽含量的特殊水質(zhì)，其中主要含有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-等離子，可溶性固體總含量大于1g/L，多呈中性或偏堿性，且?guī)Э酀?。高礦化度、高硬度及高硫酸鹽含量的地下巖溶水不經(jīng)過處理直接排放，就會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來一定的危害，同時(shí)也影響分布地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)。
　　小店區(qū)位于山西省太原市的南邊，屬于干旱或半干旱地區(qū)，水資源嚴(yán)重缺乏。其地下水質(zhì)屬于巖溶水，其中礦化度、總硬度、SO42-三項(xiàng)

2、指標(biāo)均高于飲用水標(biāo)準(zhǔn)，不可以直接用于生產(chǎn)和生活。近些年來，由于工業(yè)與城市化的迅速發(fā)展，所排出的污水和廢水較多，地表以及地下水資源污染嚴(yán)重。因此，小店區(qū)嚴(yán)重缺水的形勢已嚴(yán)重影響到人畜飲用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。必須處理巖溶水以達(dá)到用水要求，不但可以提供豐富的生產(chǎn)和生活用水，而且避免地下水資源的浪費(fèi)。
　　常規(guī)的降低巖溶水含鹽量的水處理方法主要是利用物理化學(xué)方法。①投加化學(xué)藥劑法;②離子交換法;③電滲析法;④反滲透法等。但這些方法投資運(yùn)行成本較高

3、。采用生物方法來降解處理巖溶水的礦化度、硬度和SO42-，具有高效率、低成本、見效快，無二次污染的特點(diǎn)，同時(shí)也可以解決傳統(tǒng)高礦化度、高硬度及高硫酸鹽含量的巖溶水處理中遇到的問題，同時(shí)符合當(dāng)前對環(huán)境保護(hù)的要求。
　　傳統(tǒng)的硫酸鹽還原菌處理水中高濃度硫酸鹽，硫被還原成為H2S，對反應(yīng)系統(tǒng)中菌群有一定的抑制作用，且H2S有惡臭且有毒，嚴(yán)重污染大氣，若不能妥善處理，將造成二次污染。而光合細(xì)菌可以利用多種有機(jī)物作為碳源，利用光能進(jìn)行高產(chǎn)的能

4、量代謝，是處理有機(jī)廢水常用的微生物之一，應(yīng)用前景非常廣闊。光合細(xì)菌適宜的生長溫度范圍較廣，10℃-40℃內(nèi)均可，且易培養(yǎng)。本身無毒無害，無需稀釋，可處理高濃度有機(jī)廢水，適用于缺水地區(qū)，不會(huì)在處理水域?qū)θ?、畜造成毒副作用。光合?xì)菌法以其見效快，前期投資少，可操作性強(qiáng)，無二次污染的特點(diǎn)成為21世紀(jì)水處理領(lǐng)域中最耀眼、最具前景的微生物處理法之一，將綜合應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)、畜牧及新能源的開發(fā)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。
　　本項(xiàng)目主要對太原市小店區(qū)地

5、下巖溶水的礦化度、總硬度、硫酸鹽進(jìn)行生物降解處理，從而達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)(250～900mg/L)，即:礦化度降低到1000mg/L以下，總硬度降低到450mg/L以下，硫酸鹽降低到250～900mg/L以下。本論文通過選用光合細(xì)菌（沼澤紅假單胞菌，Rhodopseudanonas palustris;球形紅假單胞菌，Rhodopseudomonas sphaeroides以及沼澤紅假單胞菌和球形紅假單胞菌的混合菌），分別采用單獨(dú)使用光合

6、細(xì)菌處理、加入光合細(xì)菌生長所需營養(yǎng)成分處理、用聚合氯化鋁絮凝光合細(xì)菌處理三種處理方法，對小店區(qū)地下巖溶水中的硫酸鹽進(jìn)行厭氧和好氧處理，旨在降低硫酸鹽含量，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。主要內(nèi)容分為三部分:第一，沼澤紅假單胞菌的培養(yǎng)及處理巖溶水;第二，球形紅假單胞菌的培養(yǎng)及處理巖溶水;第三，沼澤紅假單胞菌和球形紅假單胞菌混合菌的培養(yǎng)及處理巖溶水。結(jié)果顯示:
　　用沼澤紅假單胞菌處理巖溶水可以降解巖溶水的硫酸鹽，且用聚合氯化鋁絮凝沼澤紅假單胞菌后在

7、厭氧光照條件下處理效果更好，可以使硫酸鹽含量由原來的1999.6mg/L降為720.24mg/L。單獨(dú)使用沼澤紅假單胞菌處理時(shí)，當(dāng)菌液體積比巖溶水體積為1∶3，處理4d時(shí)，巖溶水中硫酸鹽含量降到最低，且菌密度呈下降趨勢;加入沼澤紅假單胞菌生長所需的營養(yǎng)成分后，其菌密度隨處理時(shí)間的延長而增大，水中硫酸鹽含量降低;用濃度為0.010mol/L的聚合氯化鋁絮凝沼澤紅假單胞菌，60min菌體絮凝效果最佳，同時(shí)用其處理巖溶水中的硫酸鹽效果更好。<

8、br>　　用球形紅假單胞菌處理巖溶水，球形紅假單胞菌經(jīng)培養(yǎng)96h后可以進(jìn)入對數(shù)生長期，培養(yǎng)6天后可用;球形紅假單胞菌厭氧和好氧處理巖溶水，測得巖溶水中硫酸鹽含量變化不明顯;與對照組相比，巖溶水中球形紅假單胞菌的菌密度會(huì)隨著處理時(shí)間的增加而增大。
　　用沼澤紅假單胞菌和球形紅假單胞菌的混合菌處理巖溶水，混合菌厭氧光照條件下可以降解巖溶水的硫酸鹽，但未達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，可以使硫酸鹽含量由原來的2021.64mg/L降為1211.75mg