NO2杂质对微生物介导的CO2-咸水-砂岩反应体系的影响研究

论文摘要

随着化石能源的开发与使用,大气中CO2浓度逐渐增高,因此全球温室效应愈加凸显。在碳减排技术中,CO2深部咸水层封存因具备较大的封存空间、较高的封存安全性而被视为具有潜力的技术之一。重油加工、热电厂燃烧后捕集的CO2中含有一定量NOx,其酸性、氧化性势必影响CO2咸水层封存中的生物地球化学作用。因此,论文以我国鄂尔多斯盆地建立的CO2咸水层封存示范工程实际场地为研究对象,在55°C、15 Mpa下通过150天高压反应釜模拟实验,开展了0.1%NO2杂质对微生物介导的CO2-咸水-砂岩反应体系的影响研究。论文首先通过16S rRNA高通量测序和qPCR技术进行了0.1%NO2共注入对微生物群落的影响研究。本次高压反应釜模拟实验结果表明:（1）0.1%NO2共注入后由于前期更低的pH使生物量、生物多样性低于纯CO2注入组。但通过长石、粘土矿物的快速溶蚀可在较短时期内弱化0.1%NO2共注入对中后期pH的影响,且更高浓度的NO3-、Fe3+可作为终端电子受体强化生物代谢,促使生物量、生物多样性逐渐高于纯CO2注入组。（2）0.1%NO2共注入对pH、NO3-、Fe3+浓度等的改变不足以影响30天后菌落中优势菌门、属类别,但会造成门、属的丰度出现差异。NO2-CO2、CO2注入后均以Firmicutes、Proteobacteria为优势菌门;前期均以耐酸、耐盐菌属（Burkholderia、Sphingomonas、Brevundimonas、Caulobacter、Stenotrophomonas）为优势菌属;中期均以产酸菌属（Bacillus、Lactococcus）,耐盐菌属（Oceanobacillus）为优势菌属;后期均以铁还原菌属（Citrobacter）,产酸菌属（Exiguobacterium、Acinetobacter）,耐酸性反硝化菌属（Pseudomonas）为优势菌属。不同的是NO2共注入前期更低pH使Burkholderia菌属丰度更高,更高Fe3+、NO3-浓度促使后期Citrobacter、Pseudomonas菌属丰度更高。其次,进行了0.1%NO2共注入对生物地球化学作用的影响研究。本次高压反应釜模拟实验结果表明:（1）0.1%NO2共注入可促进长石、粘土矿物溶蚀,使pH在较短时期内得到中和,缩小与纯CO2注入组pH差距,并提高溶液中Ca2+、Fe2+、Mg2+离子浓度,后期pH中和到一定水平后利于次生碳酸盐矿物捕获。（2）0.1%NO2共注入后诱导出的产酸菌进一步促进了长石、粘土等矿物溶蚀,进一步提高了溶液中Ca2+、Fe2+、Mg2+离子浓度,更高的T-Fe、NO3-浓度下强化了反硝化、铁还原菌活性,加之微生物膜吸附成矿作用,促使CO2-NO2-微生物组在150天时优先生成铁白云石、方解石沉淀。因此,GCS技术中微量NO2共注入具有一定的可行性,有利于后期微生物生长,可促使生物地球化学作用中次生碳酸盐矿物的优先生成,有利于降低CO2提纯脱硝成本,减少NOx对大气的污染。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 宋云鹏

导师: 张凤君,李森

关键词: 土著微生物,咸水,砂岩,溶蚀,碳酸盐捕获

来源: 吉林大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 生物学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用,动力工程,电力工业

单位: 吉林大学

基金: 国家自然科学基金项目《微生物介导的CO2咸水层封存过程的生物地球化学行为研究》

分类号: X172;X773

总页数: 70

文件大小: 4814K

下载量: 21

相关论文文献

• [1].电厂中CO_2捕集技术的成本及效率[J]. 清华大学学报(自然科学版)网络.预览 2009(09)
• [2].应用CO_2超临界萃取苋菜红色素的工艺研究[J]. 粮食与食品工业 2019(06)
• [3].纳米流体强化CO_2水合物生成的研究进展[J]. 现代化工 2019(12)
• [4].稠油油藏蒸汽驱后期CO_2辅助蒸汽驱技术[J]. 石油勘探与开发 2019(06)
• [5].曲安奈德局部封闭结合CO_2点阵激光治疗增生性瘢痕[J]. 中外医学研究 2019(34)
• [6].CO_2响应性高分子乳化剂的制备与性能评价[J]. 油田化学 2019(04)
• [7].铝酸盐水泥在高温和CO_2气氛的水化机理研究[J]. 水泥工程 2019(06)
• [8].CO_2驱集输管道内腐蚀机理研究[J]. 化学工程与装备 2020(01)
• [9].CO_2-环烷烃/芳香烃界面张力的测定与估算[J]. 化工学报 2020(01)
• [10].超临界CO_2放空特性分析与装置设计[J]. 流体机械 2019(12)
• [11].高焓CO_2气流壁面两步催化机制对非平衡气动加热影响的数值模拟[J]. 国防科技大学学报 2020(01)
• [12].铅基堆超临界CO_2复合循环发电系统热力学分析[J]. 工程热物理学报 2020(01)
• [13].CO_2浓度升高对宁夏枸杞果实发育期形态指标及糖分积累影响[J]. 南京林业大学学报(自然科学版) 2020(01)
• [14].设施甜椒土垄和垄嵌基质栽培方式CO_2排放通量日变化比较[J]. 华北农学报 2019(S1)
• [15].重组人血管内皮抑制素联合CO_2点阵激光治疗瘢痕疙瘩的临床疗效观察[J]. 中国药物应用与监测 2019(06)
• [16].试验模拟包气带CO_2变化及对水化学的影响[J]. 水文 2020(01)
• [17].基于超临界CO_2抗溶剂技术的姜黄素固体脂质纳米粒研究[J]. 中药材 2019(07)
• [18].微通道反应器内CO_2传质反应行为研究[J]. 化学工程 2020(01)
• [19].环氧乙烷装置循环气中CO_2浓度对催化剂选择性的影响[J]. 石油和化工设备 2020(02)
• [20].氢氧化钙的固碳功能性研究-CO_2浓度与碳化时间的影响[J]. 功能材料 2020(01)
• [21].胜利油田特低渗透油藏CO_2驱技术研究与实践[J]. 油气地质与采收率 2020(01)
• [22].CO_2-原油混相带形成机理与表征方法[J]. 油气地质与采收率 2020(01)
• [23].高温高盐油藏聚合物微球-CO_2复合驱的适应性[J]. 油田化学 2020(01)
• [24].15%CO_2胁迫下雨生红球藻积累油脂制生物柴油[J]. 太阳能学报 2020(03)
• [25].CO_2泄漏对稻田水基础水质指标的影响研究[J]. 环境科学学报 2020(04)
• [26].供暖用CO_2空气源热泵变频运行性能研究[J]. 太阳能学报 2020(03)
• [27].光子嫩肤联合超脉冲CO_2点阵激光治疗光老化皮肤的临床疗效[J]. 中国激光医学杂志 2020(01)
• [28].超脉冲CO_2激光联合自体表皮移植治疗白癜风的近期和中期效果分析[J]. 中国处方药 2020(03)
• [29].运用手持技术绘制CO_2浓度变化地图——以上海市地铁2号线为例[J]. 化学教学 2020(03)
• [30].2019年全球生物质燃烧CO_2排放研究[J]. 科技风 2020(12)

标签：土著微生物论文;  咸水论文;  砂岩论文;  溶蚀论文;  碳酸盐捕获论文;