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垃圾填埋场覆土中的甲烷氧化与反硝化特性

Characteristic of methane oxidation coupled to denitrification in cover soils of landfill

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摘要　　垃圾填埋场的 CH4和渗滤液氮是两大污染因子。填埋覆土中因能进行 CH4氧化而具有削减填埋场 CH4排放的功能。同时，CH4可作为碳源促进反硝化。为此，该文研究了填埋场覆土中的 CH4好氧氧化-反硝化耦合（AME-D）特性，以期为填埋场同步强化控制CH4排放和氮污染提供依据。结果表明：CH4、O2和NO3--N均显著影响填埋覆土中的 CH4去除（p<0.05），三者影响的大小顺序为 CH4>O2>NO3--N，且 CH4和 O2具有交互作用（p<0.05）；CH4去除量随着初始CH4、O2体积分数的增大而增加，且与O2体积分数呈正相关关系（n=144，r=0.786， p<0.01）。CH4、O2和NO3--N明显影响CO2产生（p<0.01），且CH4和O2、O2和NO3--N均对CO2产生有交互作用（p<0.01）。CH4和O2对N2产生有明显影响（p<0.01），且两者有交互作用（p<0.01），NO3--N质量分数对N2产生影响不明显，但NO3--N和O2对N2产生有交互作用。低O2体积分数下（<5%），添加NO3--N能促进N2产生，高O2体积分数下（≥10%），NO3--N对N2产生影响不明显。C/O比对AME-D的影响与CH4和O2体积分数有关，比较合适的C/O比为0.5～1。该试验条件下，当CH4和、O2的体积分数分别为20%，NO3--N质量分数为100 mg/kg时，耦合效果最佳。该文可为垃圾填埋场CH4排放生物控制提供参考。