石化廢氣脫臭微生物群落結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、近年來，隨著生活水平的提高，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，對惡臭物質(zhì)引起的環(huán)境問題也更加敏感。石化廢氣含有各種苯類、芳烴類、無機和有機硫化物、氨等物質(zhì)，毒性大，且易對人產(chǎn)生“三致”作用，因而如何對其進行有效防治已成為亟待解決的問題之一。 隨著生物脫臭技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的研究深入，由于其生態(tài)環(huán)境友好，節(jié)能和低處理費用等優(yōu)點，生物脫臭法越來越受到重視。生物濾池是目前研究最多、工藝最成熟、實際中運用最廣泛的脫臭方法。在生物脫臭系統(tǒng)中微生物

2、是生物脫臭的主體。微生物群落結(jié)構(gòu)會隨運行條件和裝置微環(huán)境的改變而變化，并表現(xiàn)出不同的代謝特性，對系統(tǒng)的功能產(chǎn)生較大影響。本文研究了上海石化廢氣生物脫臭裝置——生物濾池對臭氣的處理效果，并運用常規(guī)微生物計數(shù)、分子生物學(xué)方法及掃描電鏡技術(shù)對濾池填料微生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)進行了研究，主要研究結(jié)論如下： 1、整個試驗過程中生物濾池對硫化氫的去除率_直保持在98％左右。經(jīng)過一個月的運行后，生物濾池對氨氮平均去除率達到85.17％，對VOC

3、的去除率為88.5％。生物濾池對高負荷、高濃度廢氣處理有一定緩沖能力。 2、從微生物實驗結(jié)果可知：填料生物膜中異養(yǎng)細菌占絕對優(yōu)勢，真菌次之。分析試驗期間各種廢氣成分的去除率與微生物數(shù)量的變化可知：秸稈和樹皮的微生物數(shù)量在裝置運行一個多月后均達到最大值；而生物濾池對各種廢氣的去除此時也達到最大并趨于穩(wěn)定，說明經(jīng)過一個多月的馴化培養(yǎng)，系統(tǒng)的功能微生物逐步完善，對各種廢氣的分解作用增強，使得生物濾池對廢氣的去除率逐漸提高。生物濾池中放

4、線菌數(shù)量呈升高趨勢，說明生物脫臭系統(tǒng)趨于成熟穩(wěn)定。 3、對純培養(yǎng)微生物的鑒定結(jié)果表明：分離的純菌株中芽孢桿菌占優(yōu)勢，占所有鑒定菌株的62.5％。系統(tǒng)還存在少量的產(chǎn)堿菌屬、假單胞菌屬等其他屬的微生物。真菌類型較多，其中25％為青霉，同時還存在木霉、曲霉等其它類群。這些菌對環(huán)境適應(yīng)能力強，廣泛存在于土壤、水體及植物組織中，在對惡臭的去除中發(fā)揮直接或間接的作用。 4、對生物濾池微生物群落結(jié)構(gòu)的單鏈構(gòu)象多態(tài)性(SSCP)研究中，

5、得到了本實驗樣品的最佳實驗條件：凝膠濃度10％，膠聯(lián)度49：1，添加5％的尿素，PCR產(chǎn)物經(jīng)過酶切，酶切產(chǎn)物與上樣緩沖液1：1上樣，上樣量10μL，恒壓150V，恒溫4℃，電泳時間12h。SSCP分析結(jié)果表明：濾池內(nèi)微生物多樣性及相似性隨運行時間逐漸升高，說明濾池內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)逐漸趨于穩(wěn)定。 5、通過對SSCP指紋圖譜條帶的割膠、純化、擴增、測序、結(jié)果與基因比對之后，得出結(jié)果表明，生物濾池的優(yōu)勢微生物種類較多且多半條帶所代表的

6、微生物為不可培養(yǎng)菌，與純培養(yǎng)分離所得到的微生物類群有很大不同。但其中芽孢桿菌為優(yōu)勢菌，占33.3％，說明在屬的水平上SSCP割膠測序結(jié)果與純培養(yǎng)菌株鑒定結(jié)果相一致。同時生物濾池內(nèi)還存在根瘤菌，說明填料本身攜帶的微生物類群在對廢氣的去除中也起到一定的作用。 6、填料生物膜的顯微鏡和電鏡鏡檢結(jié)果顯示，填料生物膜隨運行時間的延長逐漸增厚，顏色逐漸加深，線蟲和輪蟲等原生動物數(shù)量較多。電鏡照片中桿菌、球菌、絲狀菌等種類繁多，表明隨運行時間延長填料