【摘 要】
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填埋在处置我国城市生活垃圾中仍占有不可替代的地位,但含硫恶臭气体的产生始终是限制其推广的重要因素。硫酸盐还原是产生含硫恶臭气体的主要途径,但现有研究仅关注填埋场表层的硫酸盐还原过程。我国填埋场容易出现渗滤液积累的现象,渗滤液饱和带能够为微生物的硫酸盐还原提供优渥的环境,这一区域的硫酸盐还原过程值得重点关注。针对这一问题,本研究探究了不同环境条件下,渗滤液饱和带的硫酸盐还原行为。首先,选取两座浙江省
【基金项目】
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国家自然科学基金(41977331、51778579);
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填埋在处置我国城市生活垃圾中仍占有不可替代的地位,但含硫恶臭气体的产生始终是限制其推广的重要因素。硫酸盐还原是产生含硫恶臭气体的主要途径,但现有研究仅关注填埋场表层的硫酸盐还原过程。我国填埋场容易出现渗滤液积累的现象,渗滤液饱和带能够为微生物的硫酸盐还原提供优渥的环境,这一区域的硫酸盐还原过程值得重点关注。针对这一问题,本研究探究了不同环境条件下,渗滤液饱和带的硫酸盐还原行为。首先,选取两座浙江省内填埋场,了解填埋场内渗滤液的分布情况,同时分析填埋垃圾理化性质和硫酸盐还原的纵向分布特征,发现填埋场内所有深度都存在硫酸盐还原的痕迹,而饱和带的硫酸盐还原程度与不饱和带存在差异。填埋场表层和底层都有可能出现渗滤液饱和带,其理化性质也受到影响。其次,结合填埋场理化性质特点,模拟不同温度的表层渗滤液饱和带,发现饱和带内存在活跃的硫酸盐还原行为,特别是在50℃-60℃范围内时,硫化氢(H2S)的峰值浓度高达4493.1mg/m3。这一温度范围内,甲硫醇和甲硫醚的峰值浓度也达到最高值。分析微生物群落结构后,发现SRB占比小于2%,Dethiobacter对提升硫酸盐还原速率发挥了重要作用,而异化硫酸盐还原功能基因dsr A和dsr B与硫酸盐还原速率提升并无直接关系。最后,选择50℃这一硫酸盐还原速率最高的环境温度,探究该温度下填埋场承压部分的渗滤液饱和带硫酸盐还原行为差异,发现在填埋深度增加的情况下,硫酸盐还原速率可能进一步提升,但由于压力增加,产生的H2S无法及时释放,从而导致恶臭污染的峰值浓度下降,持续时间显著延长。dsr B功能基因与硫酸盐还原速率出现负相关关系,进一步证实了不需要该功能基因的硫酸盐还原途径在该还原过程中发挥了重要作用。该研究补充了对填埋场硫酸盐还原过程的认知,为填埋场恶臭污染的源头治理提供了一定的理论支持。
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