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近年来,随着环境治理目标的提高,化工尾水中的有机难降解微污染物已引起各界的广范关注。通常微污染物结构稳定,具有生物难降解性。针对微污染物,常用的处理方法有高级氧化、活性炭吸附以及膜分离等技术。但是,这些物理/化学方法成本较高、能量消耗大、处理量小并且有时会产生有毒的副产物。近年来,生物锰氧化物(BioMnOx)以其高比表面积、高催化反应活性及经济环保等特性已受到国内外学者的广泛关注。目前许多研究证实BioMnOx普遍存在于自然界中,并能参与多种有机物的氧化还原反应。因此,研究以锰氧化菌群制备生物锰氧化物强化去除化工尾水中氮杂环化合物具有一定的应用前景。 课题以取自南京中山陵的土壤为最初菌种来源,在特定培养基中进行锰氧化菌群的筛选与驯化,研究了锰氧化菌群的最优产锰条件,结果表明:中性pH,初始Mn2+浓度为33 mg L-1为最优锰氧化条件。驯化后的锰氧化菌群中,Pseudomonas和Bacillus是主要菌属。序批实验研究三氮唑去除的影响因素,结果表明:酸性条件有利于三氮唑去除。而高底物浓度或高初始Mn2+浓度产锰条件下,三氮唑的降解都会受到抑制。对照实验表明:锰氧化细菌的参与有利于污染物的降解。通过生物锰氧化过程与生物滤池的耦合发现三氮唑与总有机碳的去除效果显著增强,进一步证实了生物锰氧化物体系对三氮唑去除的强化作用。 使用亮柏蓝分光光度法(LBB)能够定量测量溶液中的生物锰氧化物生成量。扫描电镜(SEM)和元素分析(EDS)结果表明:锰氧化物形成后的细胞表面有明显地胶状物质附着,并且表面含有Mn、O等元素。X射线光电子能谱分析结果表明:锰氧化菌群合成的BioMnOx锰氧化价态较高。X射线衍射分析(XRD)进一步证实BioMnOx结晶度较弱,类似于δ-MnO2。