市政污泥超高温好氧堆肥过程重金属形态变化及钝化影响研究
发布时间：2023-05-20 02:53
重金属已经成为制约市政污泥农用的瓶颈,如何在土地利用中降低重金属污染风险,对于提高污泥农用安全性至关重要。超高温好氧堆肥技术(>80℃)作为近年来开发的污泥好氧堆肥新技术,由于其在应用中具有发酵温度高、高温持续时间长和产物无害化效果好(抗生素去除达90%以上)等优点而备受关注。现有研究表明,超高温好氧堆肥技术有钝化稳定重金属的效果,然而超高温好氧堆肥钝化重金属过程重金属形态的变化规律及其机理尚不清晰。本文以市政污泥超高温好氧堆肥(HTC)为研究对象,以污泥高温好氧堆肥(TC)作为对照,针对现有繁杂的有机质及微生物生物量的检测方法进行了改进;利用差异性分析、冗余分析研究了不同堆肥工艺的重金属形态变化规律;提取不同堆肥阶段水溶性有机物(DOM)进行表征并结合统计分析,研究了DOM组分及结构变化对重金属钝化的影响;分析堆肥过程细菌及古菌群落特性及重金属抗性基因,探讨了好氧堆肥重金属钝化过程中的微生物响应特性。本研究的实施有助于探明超高温好氧堆肥污泥重金属含量及形态变化影响机制,为超高温好氧堆肥产物农用安全性提供理论指导。本文主要结果如下:(1)针对现有土壤有机质及微生物生物量测定方法检...
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩写与中英文对照
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 市政污泥土地利用现状及存在的问题
1.2.1 市政污泥土地利用国内外现状
1.2.2 我国市政污泥重金属污染现状
1.3 市政污泥高温好氧堆肥钝化重金属研究现状
1.3.1 高温好氧堆肥技术
1.3.2 高温好氧堆肥污泥重金属形态
1.3.3 高温好氧堆肥钝化污泥重金属研究现状
1.4 市政污泥超高温好氧堆肥过程中重金属钝化现状
1.4.1 污泥超高温好氧发酵堆肥技术
1.4.2 超高温好氧堆肥过程中重金属钝化现状
1.5 研究目的、内容及技术路线
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 研究的技术路线
第二章 污泥堆肥过程中相关指标快速测定新方法的建立
2.1 基于双波长光谱法快速测定污泥有机质含量的方法开发
2.1.1 前言
2.1.2 实验部分
2.1.3 结果与讨论
2.1.4 本节小结
2.2 基于顶空气相色谱技术高通量测定污泥有机质含量的方法开发
2.2.1 实验部分
2.2.2 结果与讨论
2.2.3 本节小结
2.3 基于顶空气相色谱技术高效测定微生物生物量的方法开发
2.3.1 前言
2.3.2 实验部分
2.3.3 结果与讨论
2.3.4 本节小结
2.4 本章小结
第三章 污泥超高温好氧堆肥过程中重金属变化规律研究
3.1 前言
3.2 研究材料及方法
3.2.1 实验材料及装置
3.2.2 实验设计
3.2.3 样品采集及分析
3.2.4 数据分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 污泥好氧堆肥过程中理化性质的变化
3.3.2 污泥好氧堆肥过程中重金属含量及形态变化
3.3.3 理化性质对重金属含量及形态的影响
3.4 本章小结
第四章 超高温好氧堆肥过程水溶性有机物演化对重金属的影响研究
4.1 前言
4.2 研究材料及方法
4.2.1 实验材料及装置
4.2.2 实验设计
4.2.3 样品采集及分析
4.2.4 数据处理及分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 堆肥过程中水溶性有机物(DOM)含量的变化
4.3.2 堆肥过程中DOM组分及结构演化
4.3.3 堆肥过程中DOM演化与重金属含量及形态的相互影响分析
4.4 本章小结
第五章 超高温好氧堆肥重金属钝化过程中微生物响应特性研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验设计
5.2.2 样品采集及分析
5.2.3 DNA提取测序及基因定量q PCR检测
5.2.4 数据优化与分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 超高温好氧堆肥和高温好氧堆肥中微生物生物量的变化
5.3.2 超高温好氧堆肥和高温好氧堆肥细菌群落特性分析
5.3.3 超高温好氧堆肥和高温好氧堆肥古菌群落特性分析
5.3.4 堆肥过程中重金属抗性基因的变化
5.4 本章小结
第六章 主要结论创新和展望
6.1 主要结论
6.1.1 堆肥过程中相关理化指标快速检测方法的建立
6.1.2 超高温好氧堆肥过程中重金属形态变化规律研究
6.1.3 超高温好氧堆肥过程水溶性有机物演化对重金属的影响研究
6.1.4 超高温好氧堆肥重金属钝化过程中微生物响应特性研究
6.2 本文的主要创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间参与科研项目和发表论文情况
本文编号：3820397
【文章页数】：171 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩写与中英文对照
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 市政污泥土地利用现状及存在的问题
1.2.1 市政污泥土地利用国内外现状
1.2.2 我国市政污泥重金属污染现状
1.3 市政污泥高温好氧堆肥钝化重金属研究现状
1.3.1 高温好氧堆肥技术
1.3.2 高温好氧堆肥污泥重金属形态
1.3.3 高温好氧堆肥钝化污泥重金属研究现状
1.4 市政污泥超高温好氧堆肥过程中重金属钝化现状
1.4.1 污泥超高温好氧发酵堆肥技术
1.4.2 超高温好氧堆肥过程中重金属钝化现状
1.5 研究目的、内容及技术路线
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 研究的技术路线
第二章 污泥堆肥过程中相关指标快速测定新方法的建立
2.1 基于双波长光谱法快速测定污泥有机质含量的方法开发
2.1.1 前言
2.1.2 实验部分
2.1.3 结果与讨论
2.1.4 本节小结
2.2 基于顶空气相色谱技术高通量测定污泥有机质含量的方法开发
2.2.1 实验部分
2.2.2 结果与讨论
2.2.3 本节小结
2.3 基于顶空气相色谱技术高效测定微生物生物量的方法开发
2.3.1 前言
2.3.2 实验部分
2.3.3 结果与讨论
2.3.4 本节小结
2.4 本章小结
第三章 污泥超高温好氧堆肥过程中重金属变化规律研究
3.1 前言
3.2 研究材料及方法
3.2.1 实验材料及装置
3.2.2 实验设计
3.2.3 样品采集及分析
3.2.4 数据分析
3.3 结果与讨论
3.3.1 污泥好氧堆肥过程中理化性质的变化
3.3.2 污泥好氧堆肥过程中重金属含量及形态变化
3.3.3 理化性质对重金属含量及形态的影响
3.4 本章小结
第四章 超高温好氧堆肥过程水溶性有机物演化对重金属的影响研究
4.1 前言
4.2 研究材料及方法
4.2.1 实验材料及装置
4.2.2 实验设计
4.2.3 样品采集及分析
4.2.4 数据处理及分析
4.3 结果与讨论
4.3.1 堆肥过程中水溶性有机物(DOM)含量的变化
4.3.2 堆肥过程中DOM组分及结构演化
4.3.3 堆肥过程中DOM演化与重金属含量及形态的相互影响分析
4.4 本章小结
第五章 超高温好氧堆肥重金属钝化过程中微生物响应特性研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.2.1 实验设计
5.2.2 样品采集及分析
5.2.3 DNA提取测序及基因定量q PCR检测
5.2.4 数据优化与分析
5.3 结果与讨论
5.3.1 超高温好氧堆肥和高温好氧堆肥中微生物生物量的变化
5.3.2 超高温好氧堆肥和高温好氧堆肥细菌群落特性分析
5.3.3 超高温好氧堆肥和高温好氧堆肥古菌群落特性分析
5.3.4 堆肥过程中重金属抗性基因的变化
5.4 本章小结
第六章 主要结论创新和展望
6.1 主要结论
6.1.1 堆肥过程中相关理化指标快速检测方法的建立
6.1.2 超高温好氧堆肥过程中重金属形态变化规律研究
6.1.3 超高温好氧堆肥过程水溶性有机物演化对重金属的影响研究
6.1.4 超高温好氧堆肥重金属钝化过程中微生物响应特性研究
6.2 本文的主要创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间参与科研项目和发表论文情况
本文编号：3820397
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/nykj/3820397.html
