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硫自养反硝化去除地下水中硝酸盐氮的研究
硫自养反硝化是一种将硝酸盐氮还原成氮气的微生物作用。该过程通常发生在含有硫化物和硝酸盐的水体中，适用于处理地下水中的硝酸盐氮。本文将探讨硫自养反硝化在去除地下水中硝酸盐氮方面的研究。
1.硫自养反硝化的基本原理
硫自养反硝化是一种以硫化物为电子供体，硝酸盐为电子受体的嫌氧微生物过程。硫自养反硝化的主要微生物为硫自养反硝化杆菌（Thiobacillusdenitrificans）和泡沫菌属（Foam-formingbacteria），它们可以利用硫化物作为电子供体，通过酶催化将硝酸盐还原成氮气。
硫自养反硝化的过程如下：
1.硫自养反硝化杆菌利用硫化物作为电子供体，将硫化物氧化成硫酸根离子。
2.硫自养反硝化杆菌利用硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐还原成亚硝酸盐。
3.亚硝酸盐会进一步还原成氨气和氮气。
2.硫自养反硝化应用于地下水处理的优势
硫自养反硝化具有以下优势：
1.与传统生物反应器相比，硫自养反硝化反应器的处理效率更高。
2.在有机物含量较低的情况下，硫自养反硝化可以在缺氧条件下将氮源转化为氮气，避免了传统生物反应器的碳源需求。
3.在地下水中，硝酸盐通常和硫化物同时存在。硫自养反硝化可以同时利用硫化物和硝酸盐，将它们转化为无害物质。
4.硫自养反硝化反应器维护成本低，因为它不需要频繁添加碳源来满足反应器中的微生物需要。
3.影响硫自养反硝化反应的因素
1.丰度和活性水平的微生物群落。
2.硫化物和硝酸盐的质量浓度，两者的质量浓度越高，硫自养反硝化反应的速度也会越快。
3.pH值的变化可以影响硫自养反硝化的反应速度。在pH值为7-9的条件下，硫自养反硝化的效率最高。
4.温度：显著影响硫自养反硝化的反应速度。
4.硫自养反硝化在地下水处理中的应用研究
在一定程度上，硫自养反硝化已经应用于地下水处理中。教授金松林等人进行了硫自养反硝化的实验研究。结果表明，硫自养反硝化反应器可以在12天的操作周期内将地下水中的硝酸盐浓度降低到10mg/L以下。
硫自养反硝化反应器的设计取决于硫化物和硝酸盐的浓度。典型的硫自养反硝化反应器包括生物膜反应器、溶液循环反应器和渗滤反应器。
5.结论
硫自养反硝化是一种可以在地下水处理中应用的环保技术。它不需要添加碳源，处理效率高，维护成本低，同时可以将硫化物和硝酸盐同时处理，大大提高了地下水治理效率。然而，硫自养反硝化的应用需要考虑微生物数量、活性水平、pH值、温度、硫化物和硝酸盐的浓度等因素，以便得到最优化的处理效果。