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填埋场甲烷氧化-反硝化耦合途径及其生化机理研究
结题报告
批准号:
41001323
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
龙焰
依托单位:
学科分类:
D0711.污染物环境行为与效应
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
虢清伟、叶锦韶、何宝燕、王芳芳、彭元
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中文摘要
垃圾填埋场是最大的人为CH4释放源,与此同时,填埋场渗滤液经济、高效脱氮一直是困扰环保工作者的难题。本项目结合最新的科学发现和先进的分析手段,拟开展填埋场甲烷氧化-反硝化耦合途径及其生化机理研究。通过研究填埋体和填埋覆土中甲烷氧化-反硝化耦合反应器产物、反应速率和影响因素,确证甲烷氧化-反硝化途径;考察耦合反应的中间产物、CH4-C的生物细胞代谢及特征微生物的结构特征,探索甲烷氧化-反硝化耦合反应的生物化学机理。本研究将为开发填埋场中的C、N污染生物控制新技术提供理论支撑,为发展填埋场污染生物控制和管理技术提供新思路、新方向,具有重要的理论意义、学术价值和应用前景。
英文摘要
垃圾填埋场是最大的人为CH4释放源,与此同时,填埋场渗滤液经济、高效脱氮一直是困扰环保工作者的难题。本项目通过研究矿化垃圾和填埋覆土中甲烷氧化-反硝化耦合反应特性、反应速率和影响因素,确证甲烷氧化-反硝化途径;考察耦合反应的产物及特征微生物的结构特征,探索甲烷氧化-反硝化耦合反应的生物化学机理,为开发填埋场中的C、N污染生物控制新技术提供理论支撑。研究结果表明:(1)矿化垃圾和填埋覆土中都可进行好氧、缺氧甲烷氧化耦合反硝化,其影响因素有CH4、O2、NO3--N、含水率、粒径等。(2)矿化垃圾和填埋覆土中好氧甲烷氧化耦合反硝化中CH4随时间减少遵循一级动力学方程,当25%CH4、300 mg kg-1NO3--N的矿化垃圾中CH4减少符合Ct= 23.671e-0.005t(t单位为h,R2 = 0.931);30%CH4,300 mg kg-1NO3--N填埋覆土中CH4减少符合Ct= 31.286e-0.0068t(t单位为h,R2 = 0.9626)。(3)矿化垃圾中甲烷好氧氧化耦合反硝化主要通过将CH4氧化为甲醇、甲酸等中间产物并作反硝化细菌的C源进行;而填埋覆土中则是添加NO3--N为甲烷氧化菌提供了N源,促进了甲烷氧化菌的生长,从而促进CH4氧化。(4)缺氧甲烷氧化耦合反硝化过程中,30%CH4,110 mg kg-1NO3--N矿化垃圾中CH4浓度随时间变化的一级动力学方程为Ct=27.394e-0.0016t(t单位为h,R2= 0.9443),缺氧甲烷氧化速率可达23 mg kg-1干土d-1,起作用的主要微生物类似于Candidatus Methylomirabilis oxyfera类细菌。(5)30%CH4,110 mg kg-1NO3--N填埋覆土中缺氧甲烷氧化耦合反硝化氧化CH4速率可达27.9mg kg-1干土 d-1。研究结果已发表论文3篇,培养青年教师3名,研究生4名,参加学术交流2人次,获批中央高校基金研究项目1项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2013
期刊:农业工程学报
影响因子:--
作者:龙焰;钟庄敏;尹华;林志勇;叶锦韶;何宝燕
通讯作者:何宝燕
DOI:--
发表时间:2013
期刊:环境科学
影响因子:--
作者:刘妍妍;龙焰;尹华;叶锦韶;何宝燕;张娜
通讯作者:张娜
DOI:--
发表时间:2013
期刊:环境科学学报
影响因子:--
作者:钟庄敏;龙焰;尹华;彭辉;叶锦韶;张娜;何宝燕;彭素芬
通讯作者:彭素芬
填埋场覆土中多电子受体共驱动甲烷厌氧氧化的行为及微生物机理
  • 批准号:
    21976067
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    龙焰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金