氢自养反硝化细菌对纳米铁迁移性能的影响

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纳米零价铁(nZVI)因其对大范围污染物具有高反应性并且可以快速减少许多优先源区的污染物,而成为应用最广泛的纳米材料之一。为了有效地将nZVI输送到污染区域,要解决的关键问题是nZVI在地下水中的稳定性,移动性和寿命。现有关于nZVI迁移的研究侧重考察水质条件和水文参数的影响,但是地下水中微生物的影响也是不可忽视的。本论文主要研究氢自养反硝化细菌(HTB)对nZVI(nZVI)、壳聚糖包覆纳米铁(CS-nZVI)和铁铜双金属(Fe/Cu)沉降性能的影响;HTB在不同浓度Ca2+、Na+存在条件下对三种纳米铁材料沉降性能的影响;HTB对三种纳米铁材料迁移性能的影响;HTB在不同流速下对三种纳米铁材料迁移性能的影响,得到以下结论:(1)HTB对nZVI、CS-nZVI和Fe/Cu的沉降速率都有抑制作用,且随着HTB浓度的增加,对nZVI沉降速率的抑制作用增强,对CS-nZVI沉降速率的抑制作用一直减弱,对Fe/Cu沉降速率的抑制作用先增强后减弱;将三种纳米铁材料沉降速率进行比较,沉降速率顺序为Fe/Cu>CS-nZVI>nZVI;(2)Ca2+对单体系nZVI沉降速率抑制作用要强于Na+;两种离子对CS-nZVI沉降速率的作用较小;Na+对Fe/Cu的沉降速率抑制作用大于Ca2+;HTB在Na+存在条件下对nZVI的沉降速率抑制作用强于Ca2+;HTB在Ca2+存在条件下对CS-nZVI沉降速率抑制作用要强于Na+;HTB在Ca2+存在条件下对Fe/Cu沉降速率抑制作用要强于Na+;(3)HTB对nZVI的迁移有促进作用;对CS-nZVI的迁移有促进作用,随着菌液浓度的增强,促进作用增强;对Fe/Cu的迁移性能有促进作用,且随着菌液浓度的增加,促进作用逐渐增强;HTB在不同流速下抑制CS-nZVI和Fe/Cu的迁移;对nZVI的迁移先促进后抑制。
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