微生物降解水相中MTBE的实验研究

论文摘要

随着MTBE的广泛使用,其对地下水及地表水的污染己不容忽视。本文利用摇瓶试验研究菌株PM1对水相中MTBE的降解效率及控制步骤,通过主要降解中间产物的检测,探讨影响降解速率的控制步骤,并拟合MTBE的降解动力学方程。 首先,建立水相中MTBE及其降解产物的气相色谱分析方法。结果表明,采用DAI-GC/FID检测时,MTBE的最低检出限为2mg/L,其降解产物的检出限均大于5mg/L;采用P&T-GC/MS在SIM模式下检测时,MTBE的最低检出限为0.04μg/L,降解产物的最低检出限均低于2.0μg/L。这两种方法在检测水相中不同浓度MTBE时可互相补充。 然后,利用摇瓶试验考察PM1降解MTBE的降解条件可知,适宜的降解条件如下:接种菌浓度为50mg cells/L、温度为25℃、pH值为7.2（中性）、富氧。当MTBE浓度在0.11-55mg/L的范围内时,PM1不受底物抑制。PM1降解MTBE的途径为丙酮酸途径,所检测的主要中间产物有TBA、异丙醇和丙酮。 影响PM1降解MTBE的关键因素为PM1生长缓慢及MTBE抑制中间产物TBA的进一步降解。在试验控制的适宜降解条件下,PM1的倍

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 MTBE的使用历史
• 1.1.2 MTBE的毒理学
• 1.1.3 MTBE的污染现状
• 1.1.4 MTBE的物化性质
• 1.1.5 MTBE的环境效应
• 1.2 MTBE的物化处理方法
• 1.2.1 吸附法
• 1.2.2 高级氧化法
• 1.2.3 吹脱法
• 1.2.4 膜法处理
• 1.3 MTBE生物降解的研究概况及发展趋势
• 1.3.1 MTBE降解菌株
• 1.3.2 微生物降解MTBE的影响因素
• 1.3.3 生物降解的实际应用
• 1.3.4 PM1的研究进展
• 1.3.5 国内研究现状
• 1.4 存在问题
• 1.5 研究目的和内容
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 1.5.3 课题的创新之处
• 1.6 课题来源
• 第二章 实验材料、仪器与方法
• 2.1 实验材料和仪器
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 培养基配方
• 2.1.3 主要实验装置及仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 菌种的初步鉴定
• 2.2.2 菌体浓度的计数方法
• 2.2.3 生长曲线的测定
• 2.2.4 菌悬液的制备
• 2.2.5 降解实验
• 2.2.6 测定方法
• 2.3 数据处理
• 第三章 水相中MTBE分析方法的确定
• 3.1 引言
• 3.2 分析条件
• 3.2.1 吹扫捕集（P&T）-GC／MS-SIM
• 3.2.2 直接进样法（DAI）-GC／FID
• 3.3 P&T-GC／MS分析结果
• 3.3.1 定量方法
• 3.3.2 MTBE及其降解产物的质谱图
• 3.3.3 分离效果
• 3.3.4 SCAN和SIM两种模式对测定MTBE结果的比较
• 3.3.5 MTBE及其降解产物的线性范围
• 3.3.6 精密度和准确度
• 3.3.7 实际水样分析
• 3.4 DAI-GC-FID分析结果
• 3.4.1 定量方法
• 3.4.2 条件优化
• 3.4.3 分离情况
• 3.4.4 线性范围与检出限
• 3.4.5 精密度及准确度
• 3.5 讨论
• 第四章 MTBE摇瓶实验条件优化及降解中间产物确定
• 4.1 引言
• 4.1.1 MTBE降解途径
• 4.1.2 TBA降解途径
• 4.2 实验结果
• 4.2.1 PM1的初步鉴定
• 4.2.2 菌生长曲线的测定
• 4.2.3 摇瓶适宜实验条件确定
• 4.2.4 PM1降解MTBE途径的初步探讨
• 4.3 讨论
• 第五章 MTBE降解过程的研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验结果
• 5.2.1 MTBE的降解曲线
• 5.2.2 TBA对MTBE降解的影响
• 5.2.3 生物量的影响
• 5.3 讨论
• 第六章 降解动力学的研究
• 6.1 引言
• 6.1.1 指数速率模型
• 6.1.2 双曲线速率模型
• 6.1.3 有机物降解过程和降解反应速率方程的拟合性
• 6.2 实验结果
• 6.2.1 降解反应动力学实验
• 6.2.2 降解反应动力学方程的建立
• 6.3 讨论
• 第七章 结论与建议
• 7.1 主要结论
• 7.2 建议
• 致谢
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