论文部分内容阅读
硫酸盐还原菌(简称SRB)是一种厌氧型微生物,广泛存在于石油开采、储存和输运系统、污水处理管道,饮用水管道,造纸厂等设备中。它产生的H2S具有腐蚀性,会腐蚀管道和容器,导致泄漏,造成生产损失或环境污染。SRB腐蚀是微生物腐蚀及环境污染的主要因素之一。本文首先介绍了SRB的生态特性、腐蚀机理,并详细分析了管道腐蚀防治方法,认为生物方法是最环保、简单、最有前景的防治方法。本文从锅炉回水的管道的水样、厌氧污泥中分离了硫酸盐还原菌和硝酸盐还原菌进行实验,主要结论如下:
(1)通过测定硫酸根、硝酸根和计数方法筛选得到SRB、NRB优势菌,用改进的稀释涂布-叠皿培养方法在普通厌氧培养箱中进行培养,观察菌落,初步鉴定SRB、NRB;
(2)将筛选后的优势SRB、NRB菌种进行生态关系实验,发现添加硝酸盐时硝酸盐还原菌对硫酸盐还原菌的生长有抑制作用;为了进一步了解两者之间的竞争关系,改变实验条件,分别添加不同剂量的硝酸盐还原菌、不同的硝酸盐、不同浓度的硝酸盐、不同比例的硝酸盐和亚硝酸盐、不同金属盐、不同碳源到共存系统中,通过测定体系中硫酸根和硝酸根的浓度变化和计算生长抑制率,得出硫酸盐还原菌和硝酸盐还原菌的生长规律,结果表明硝酸盐还原菌含量越大对硫酸盐还原菌的抑制作用越强;硝酸铵、等比例的硝酸盐和亚硝酸盐混合物对硫酸盐还原菌的抑制作用强;添加小于600mg/l的硝酸盐有利于抑制硫酸盐还原菌的生长:添加氯化镉、乳酸钠对硫酸盐还原菌生长不利;
(3)在NRB和SRB的热力学、动力学研究中选取自由能变和Km值这两个指标进行研究,通过计算比较两者的自由能变,结果表明,SRB和NRB反应都能自发进行,由于硝酸盐还原反应自由能的绝对值更大一些,即可释放的能量更多。所以,NRB争夺乙酸的能力强于SRB;通过比较两者的Km值,NRB的Km值较小,结果表明NRB对底物乙酸有较强的亲和力;所以硝酸盐还原菌的反应比硫酸盐还原菌的反应容易进行。
(4)对于在NRB和SRB共存体系中,在其他条件一定的情况下,增加碳源浓度,两者反应速度均增加。对硫酸盐还原反应进行动力学方面的分析,得出在本实验条件中,硫酸盐还原反应的动力学方程为:V=2.0498CCH3COOH。硝酸盐还原菌的动力学方程为:NRB的动力学方程为:V=2.265CCH3COOH’当底物浓度在本实验范围内时,硫酸盐还原反应速度、硝酸盐还原菌反应速度和底物浓度成正比,增加底物浓度,NRB、SRB的生长速度加快,所以在SRB和NRB共存的体系中,同一浓度下,NRB的反应速度始终大于SRB。有利于NRB和SRB争夺营养。
该研究为进一步通过生态调控的方法进行SRB抑制研究进而解决管道腐蚀问题提供了理论基础。