抗砷性微生物與零價鐵協同作用去除砷污染機理研究

《抗砷性微生物與零價鐵協同作用去除砷污染機理研究》是依託鄭州大學，由萬俊鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：抗砷性微生物與零價鐵協同作用去除砷污染機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：萬俊鋒
• 依託單位：鄭州大學

項目摘要

利用微生物技術從富砷地區微生物群落或活性污泥等篩選並鑑定具有特殊功能的抗砷性微生物：三價砷氧化菌。這類細菌能夠替代常規化學預氧化技術將毒性較大的三價砷氧化成為毒性較弱的五價砷具有安全、經濟和無二次污染等優點。在該微生物技術處理砷污染研究的基礎之上，利用零價鐵自身特點達到徹底去除水體中的砷污染，這種結合微生物反應與化學吸附的複合工藝具有很高的科研價值和潛在的套用前景。本項目的研究重點在於揭示具有特定功能的抗砷性微生物與零價鐵在去除砷污染時的相互影響和協同作用等反應機理。本項目的研究為豐富砷污染處理技術提供了寶貴的思路和嶄新的途徑，也可促進微生物學、材料學和環境化學等不同學科的交叉融合，有著重要的學術意義。

結題摘要

根據本課題研究內容與方案，初步開展對河南省部分城市和農村等地區的地下水水質調查工作，結果顯示大部分採集的地下水水樣中所含的不同污染物（有機物、不同形態氮、無機砷）均符合國家生活飲用水衛生標準（GB5749-2006），但是也存在個別地區地下水中硝態氮和無機砷達到安全值上限甚至超標的現象，未來需要進一步考察研究河南省地區地下水的水質情況； 在實驗室搭建三組平行的接種了傳統活性污泥SBR反應器，通過3年多的長期運行研究證實活性污泥經過馴化後能夠長期保證良好的三價砷氧化效果；採用傳統的微生物分離技術從反應器中成功篩選出兩株具有三價砷氧化功能的菌種；在長期運行過程中，SBR反應器內出現大量好氧顆粒污泥，同時發現存在同時反硝化和氧化三價砷的現象，通過試驗進一步研究證實了反應器中的微生物可以利用氧氣、亞硝酸根和硝酸根作為電子受體氧化三價砷，在此基礎之上分析並獲得在不同電子受體條件下馴化後的微生物氧化三價砷的動力學參數； 在不同工藝參數（pH、三價砷初始濃度等）條件下，利用現有的微米級零價鐵吸附三價砷，分析比較其去除砷的效果和反應機理；搭建以石英砂與零價鐵作為混合介質的固定床反應器研究不同參數條件下去除水體中的三價砷，連續試驗初步獲得零價鐵在反應過程中的自身氧化規律及吸附去除三價砷的性能；在活性污泥氧化三價砷和零價鐵吸附砷的研究成果基礎之上，搭建一組上流式厭氧污泥反應床UASB和固定床反應器的串聯反應裝置，目前正在開展利用馴化的活性污泥和零價鐵實現同時去除高濃度硫酸根和三價砷的研究。