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微生物在土壤中迁移物化参数的确定
摘要点击 1720  全文点击 1714  投稿时间:2010-03-30  修订日期:2010-08-15
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中文关键词  微生物  迁移  污染土壤  吸附参数  有效扩散系数  生长项系数
英文关键词  bacteria  transport  polluted soil  adsorption constant  effective diffusion coefficient  growth coefficient
作者单位
张瑞玲 天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心天津300072 
隋红 天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心天津300072 
李洪 天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心天津300072 
李鑫钢 天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心天津300072 
中文摘要
      以甲基叔丁基醚高效降解菌Chryseobacterium sp.A-3为研究对象,对污染场地生物修复中微生物在土壤中迁移的重要相关物化参数做了详细的描述和实验研究,包括土壤物性参数以及微生物在土壤中的吸附等温参数、吸附动力学、有效扩散系数和生长项系数.结果表明,微生物在土壤中的吸附等温线可与Freundlich方程很好地拟合,相关性达到99.5%,指数常数为1.1,该指数常数在统计上与1差别不大,因此可以用线性方程来描述平衡吸附过程.实验测得该菌在砂质壤土中的平衡吸附系数为0.98 mL/g.滞膜理论能够预测土壤中微生物的动力学吸附行为,同时也说明吸附过程是可逆的,得到土壤中微生物吸附的动力学参数,即可逆吸附常数为0.004 s-1,可逆解吸常数为0.002 s-1.膜池理论与分形理论分析得到微生物在土壤中的扩散系数为3.66×10-6 cm2/s,有效扩散系数为5.18×10-7 cm2/s.通过对微生物降解甲基叔丁基醚过程进行拟合得到微生物的最大比增长速率为0.01 h-1,基质半饱和常数为134 mg/L 以及细胞得率为0.33.本研究所提出的微生物在土壤中物化参数的确定方法可普遍应用于实验室和现场的微生物迁移研究中.这些参数对后续微生物迁移模型的建立与研究有着重要意义.
英文摘要
      The tested bacterial in this study is the efficient degrading bacteria Chryseobacterium sp.A-3 to methyl tert-butyl ether (MTBE).The bacterial transport parameters during the process of soil bioremediation were described and determined,which included the properties of soils,adsorption isothermal parameters,adsorption dynamics,effective diffusion coefficient and growth coefficients of bacterial.The results showed,compared with other adsorption isotherms,experimental data are correlated reasonably well by Freundlich isotherm models with correlation coefficient of 99.5%.The exponential coefficient is 1.1,which is close to 1.So linear isotherm model can be used to describe the adsorption isothermal process of bacterial in soil.The adsorption constant of Chryseobacterium sp.A-3 value is 0.98mL/g.The bacteria adsorption dynamics can be well forecasted by the stagnant film theory,which showed the adsorption process is reversible.The microbial reversible attachment rate coefficient is 0.004 s-1,and the microbial reversible detachment rate coefficient is 0.002 s-1.Based on the membrane cell and fractal dimension model,the diffusion coefficient 3.66×10-6 cm2/s and effective diffusion coefficient 5.18×10-7cm2/s can be obtained.Simulation of biodegradation process was carried out.The results showed the maximum bacterial growth rate is 0.01h-1,the half saturated constant of MTBE is 134 mg/L as well as the biology rate is 0.33.The proposed of determine methods of bacterial transport parameters can be widely used in laboratory and field studies of microbial migration during soil.These parameters are great significance for the model establishment and study of bacteria transport in soil.

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