人工濕地中有機物降解中間產物對烷基硫產生和降解的影響.pdf

1、揮發(fā)性烷基硫化物主要包括二甲基硫(DMS)、二甲基二硫(DMDS)和甲硫醇(MT)等，是潛流人工濕地上空臭味的主要來源之一。同時這些硫化物也對全球變暖、酸雨的形成等自然現象有重要的影響。
　　 人工濕地作為大陸濕地的重要組成部分，因具有高效、運行費用低廉、操作簡單方便等優(yōu)勢被很多國家作為一種獨特、新型的污水處理技術廣泛應用。目前，人工濕地研究大多集中在濕地設計和處理污水的能力等方面，濕地作為陸地上空烷基硫的重要生產地常被人們忽略

2、，因而也很少有研究關注其內部烷基硫的形成機理及中間降解產物與烷基硫之間的聯(lián)系。本論文以中試潛流人工濕地為對象，深入研究濕地中烷基硫的產生、轉化和降解過程，主要研究內容如下：
　　 1.以人工濕地中的淤泥作為底物，模擬人工濕地環(huán)境，研究常見有機物降解中間產物醇、醛、酸、酮對DMS的產生和釋放的影響以及DMS甲基供體的新探索。
　　 2.人工濕地中硫酸鹽、硝酸鹽等對DMS、DMDS、MT形成以及相互轉化的影響和原因分析。

3、r>　　 3.利用芬頓反應原理尋找一種快速、高效且環(huán)境友好的降解DMS的方法。
　　 通過研究得到如下主要結果：
　　 1.為了探索潛流人工濕地中二甲基硫DMS的來源，本文模擬人工濕地環(huán)境，通過假設濕地中含甲基或醛基的可溶性有機物為產生DMS的甲基供體，研究DMS產生的機理。結果表明：人工濕地中的DMS在微生物的作用下通過硫化物的甲基化產生，同時被微生物降解。乙醇、乙酸、丙酮和醛類均能夠抑制產甲烷菌對DMS的消耗從而增

4、加DMS產量。在抑制甲烷菌活性的環(huán)境中，乙醇、乙酸、丙酮等對DMS的產生并無明顯的影響，第48 h、72 h產生的DMS均與相應的對照組濃度接近，說明它們并不是甲基供體；醛類物質對DMS產生影響顯著(p<0.001)，且兩者之間存在較高的線性相關性(R2=0.937-0.984)，添加的甲醛40 mmol/L使DMS濃度高達153.05μg/L，影響最為顯著。通過含甲基有機物與硫化鈉在純水中的反應實驗發(fā)現：添加甲醛的反應瓶中有5.32μ

5、g/L的DMS產生，其產量遠遠小于在淤泥底物中，其他有機物與硫化鈉均不能產生烷基硫。此結果證明了甲醛確實為DMS的甲基供體，與硫化物合成DMS既可通過生物途徑也可通過化學途徑，生物途徑是最主要的途徑。pH值對DMS的產生影響較為顯著，酸性條件下DMS濃度較大，堿性條件時DMS的濃度明顯降低至消失。
　　 2.硝酸鹽的存在有利于DMDS和DMS的產生，亞硝酸鹽能夠促進MT和DMS的產生，硫酸鹽能夠被還原菌還原為硫化物為DMS的產生

6、提供硫供體，從而促進DMS的產生。金屬離子中只有銅離子能夠促進DMS產生，其他金屬離子均無顯著影響，納米材料對烷基硫生產是否產生作用與自身的性質和粒徑均有密切關系，四氧化三鐵納米材料能夠顯著影響DMS的生產和釋放，而碳納米管則不能。
　　 3.芬頓降解反應中，Fe2+濃度小于1 mg/L，H2O2濃度小于5mg/L就能使DMS的降解效率達到100％，pH對此氧化反應的影響較小。若僅使用H2O2，則濃度需達到1000 mg/L，溫