底物条件变化对排水管网沉积相生物膜中硫化氢生成转化过程影响机制研究

城市排水管网是一项耗资巨大的城市基础设施，管网的腐蚀问题会给财政带来巨大的维护修复费用支出，而硫化氢在管道内的迁移转化过程是造成管网腐蚀的重要原因，其中沉积相生物膜中硫化氢的生成过程是管道腐蚀的控速过程，所以研究生物膜内硫化氢的生成转化机制具有重要理论和现实意义。本项目通过搭建实验室模拟实验装置，采用微电极、CSLM等微观测试技术与FISH、T-RFLP等分子生物学分析方法相结合的研究手段，对排水管网沉积相生物膜内的溶解氧、硝酸盐、硫化物、pH值等不同物质浓度以及硫酸盐还原菌、硫氧化菌等不同菌种的分布特征进行研究，分析生物膜内的硫化氢和硫酸盐的呼吸转化过程，剖析不同功能微生物的协作机制，并进一步研究不同的溶解氧、BOD、硝酸盐等底物浓度条件对生物膜内硫化氢生成转化过程的影响机制，并建立对应的机制模型，模拟分析管网腐蚀控制的优化条件，为管网运行维护策略的制定提供理论支持。

城市排水管网是一项耗资巨大的城市基础设施，管网的腐蚀问题会带来巨大的维护修复费用支出，而管道内的硫循环过程是造成管网腐蚀的重要原因，其中沉积相硫化物的生成过程是管道腐蚀的控速过程。本研究主要针对排水管网沉积相内硫循环过程，通过搭建实验室模拟实验系统，研究了①管网沉积相内硫循环过程发生特征，液相环境条件变化对沉积相内硫循环过程发生的影响，②同时发展并运用微电极等微观测试技术，并与DGGE等分子生物学分析方法相结合，分析不同条件下的沉积相微观环境条件变化以及硫酸盐还原菌、硫氧化菌等不同功能菌种的分布特征，③进而探究了液相环境条件变化对沉积相内硫循环过程产生影响的反应机制，并在此基础上提出沉积相内硫循环过程的优化控制条件和控制策略，为排水管网的优化运行管理提供支持。