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微生物固定化生物炭对水体铵态氮去除效果的研究

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为探究微生物固定化生物炭对水体铵态氮(NH+4-N)去除效果的影响,以花生壳生物炭(BC)为载体,通过吸附和包埋两种方法将脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)、假单胞菌(Pseudomonas)和拉乌尔菌(Raoultella)固定在生物炭上,然后将该微生物固定化生物炭投加到NH+4-N模拟废水中,结合表面微观结构表征,研究其对水体NH+4-N的去除性能.结果表明:吸附和包埋法均能将微生物固定到生物炭表面,并在生物炭表面呈饼状、杆状和粒状分布.吸附法固定脱氮副球菌和假单胞菌,分别缩小生物炭比表面积和孔容积5.5％～17.2％和5.4％～25.8％.吸附法固定拉乌尔菌,分别增大生物炭比表面积和微孔容积45％和43％,缩小介孔和大孔容积.包埋法引入—CH2、C—H和C=O键等新的官能团,但由于带入包埋材料,使固定微生物生物炭比表面积减少87.3％～96.3％,孔容急剧缩小,其中介孔缩小84.1％～98.2％,微孔几乎全部被封堵.因此,吸附法制得的固定化微生物生物炭对水体NH+4-N去除速率较包埋法高1.16～3.44倍.研究表明,吸附法和包埋法均能将微生物固定在生物炭表面,包埋法对生物炭的孔隙结构和表面官能团影响更大,吸附法对水中NH+4-N的去除效率更高.
Synthesis of microbial immobilized biochar for the removal of ammonia nitrogen from aqueous solutions

吴梦莉、李洁、智燕彩、李刚、赖欣、居学海、张贵龙

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农业农村部环境保护科研监测所,天津 300191

江南大学环境与土木工程学院环境过程与污染控制研究所,江苏 无锡214122

农业农村部农业生态与资源保护总站,北京 100125

脱氮副球菌 假单胞菌 拉乌尔菌 生物炭 固定微生物 铵态氮(NH+4-N)

国家重点研发计划项目青海省重大科技专项

2018YFD08004042019-NK-A11-01

2021

10.11654/jaes.2020-1368

农业环境科学学报
农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会

农业环境科学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.52
ISSN：1672-2043
年,卷(期)：2021.40(5)
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