Page 68 - 《环境工程技术学报》2022年第5期
P. 68
· 1424 · 环境工程技术学报 第 12 卷
Che 等 [80 ] 发现，与单 纯 C 胁迫相比， 经 600 m 磁 粪便的资源化和无害化。外加磁场在有效促进厌氧
n
T
d
场 加 C 处理的幼苗中丙二醛（MDA）、H O 、O 浓 发酵效率和提高能量回收率方面具有良好效果，如
2-
d
2 2
度降低，光合作用提高，说明磁场 对 C 胁迫的毒理 Huan 等 [90 ] 通过在猪粪厌氧消化池中添加零价铁和
d
g
效应有一定的补偿作用。综上所述，外加磁场会促 磁场，发现由于磁场促进零价铁的腐蚀，强化互养细
进种子萌发，缩短植物生长周期，提高植物生物量和 菌之间的直接电子传递过程，因而导致甲烷产量与
酶活性等生理指标，可有效改善植物对污染土壤的 对照组相比提高 了 124.5%。Ji 等 [91 ] 研究发现，添
a
修复效果，缓解重金属对土壤的毒害 [81-83] 。因此磁场 加磁场和具有核壳结构的钛球添加剂可以显著地提
联合植物对土壤进行修复未来可能是一种新型的生 高厌氧发酵系统的性能，在最佳磁场强度（5 mT）作
物修复技术。 用下，相比于对照组，单厌氧发酵系统及牛粪、芦苇
2.3 在固体废物处理中的应用 秸秆共厌氧发酵系统中甲烷产量分别提高 了 27.12%～
2.3.1 在垃圾渗滤液处理中的应用 65.53 % 和 8.47%～35.89%。Zielińsk 等 [92 ] 研究了磁
i
随着城市化和工业化进程加快，固体废物产生 化器诱导静磁场对厌氧消化产甲烷量及细菌、古生
量逐年增加，全 球 16 个国 家 202 年固体废物产生 菌群落结构的影响，发现磁场（20 mT）处理显著增加
1
5
量预计增 至 2 亿 t [84] 。垃圾填埋场是处理固体废物 了甲烷产量，相比于对照组，甲烷产气量 由 200.2
2
的重要场所，但如果垃圾渗滤液处理不当将对土壤、 mL/g（以挥发性固体计）提高 到 373.2 mL/g，甲烷浓
地下水及人体健康造成严重危害。磁处理技术作为 度 由 49.1 % 提高 到 56.8%。同时，添加静磁场的反
一种物理处理技术，对垃圾渗滤液中的悬浮固体以 应器中乳酸菌的相对丰度提 高 10%，促进了产甲烷
及有机污染物的去除具有较大潜力。Othma 等 [85] 菌的生成。目前，关于磁场强化固体有机废物厌氧
n
利用磁场强度 为 550 m 的循环流动系统处理垃圾 产沼作用机理尚不明晰，需进一步开展深入研究。
T
渗滤液，结果表 明 SS、CO D 和 BOD 的去除率均在
5
T
t
60 % 以上。Sa'a 等 [86 ] 采 用 550 m 的磁场对垃圾渗 3 展望
滤液进行循环预处理，发现磁场预处理后的垃圾渗 尽管磁场在环境污染治理和修复领域的实际应
滤液处理效果显著提高，其 中 NH -N、SS、PO 去除
3−
3 4 用可能仍有一些限制，如磁场强度，不同强度的磁场
率分别 为 98.7%、90.2 % 和 94.5%。罗亚田等 [87 ] 发
对生物体造成的影响不同，寻求最佳的磁场强度是
现与单一交变脉冲电絮凝处理相比，磁场协同作用 保障系统运行的关键。但总体来说，基于磁场诱导
显著提高垃圾渗滤液的处理效果，老龄垃圾渗滤液
的微生物磁效应在废水、土壤以及固体废物等环境
的 COD 与 r NH - 的去除率分别提高 了 16.01 % 和
N
C 3 领域的应用取得了一定的进展，具有较大的发展潜
7.82%。但值得注意的是，不同的磁场强度对于渗滤
力。今后发展方向可能包括以下几个方面：1）磁场
液中污染物的去除效率有较大影响。 如 Al-Wasify
强化废水中污染物去除及降解的机理尚未完全明
等 [88 ] 研究 了 3 种低强度磁场（0.12、0.2 和 0.36 mT）
4
确，仍需要进一步开展深入研究。此外，磁场能够提
在不同接触时间下对垃圾渗滤液中污染物及细菌去
高微生物活性的内在机理尚不明晰，量子力学能够
除的影响，结果表明当磁场强度 为 0.36 m 时，对垃
T
在更深层次上揭示生命的奥秘，未来可以借助量子
圾渗滤液中各污染物去除效果最好，BOD、COD、
力学来探索磁场影响微生物活性的内部作用机制。
SS、NH -N、细菌总数和总大肠菌群分别降低了
3 2）在土壤修复中可以利用磁场对微生物的定向调控
38.2%、30.5%、16.0%、32.7%、45.2% 和 41.2%，说明
作用，开发植物-磁场-微生物耦合修复技术，提高超
细菌总数和总大肠菌群的生长受到抑制，这可能是
富集植物对土壤中目标污染物的吸收能力，以取得
由于磁场对细 菌 DN A 的损伤和抑制使其难以复制
更好的土壤污染植物修复效果。3）磁场影响生物大
所致。由此，在垃圾渗滤液处理中，施加磁场可提高
分子结构的机理还需进一步研究。基于磁场对微生
胶体颗粒的碰撞频率，加速颗粒凝聚并沉降，抑制病
物群落结构的影响，定向培养有机物高效降解菌剂，
原菌等菌群的生长繁殖，提高污染物去除效率。
缩短堆肥处理周期，提高对固体废物的利用率和无
2.3.2 在固体有机废物厌氧发酵中的应用
害化效果等。
随着畜禽养殖业的迅速发展，我国畜禽粪便产
生量急速增加，预计 到 203 年将达 到 37. 亿 t [89] ，未
0
4
参考文献
经处理的畜禽粪便对环境造成严重威胁。厌氧消化
［ 1 ］ 焦富强. 基于微生物磁效应构建磁力强化生物滤池及其应用
是将有机废物转换为沼气的技术，可用于实现畜禽 研究[D]. 济南: 济南大学, 2016.
