1绪论
1.1填埋场H2S的排放及危害
填埋法是目前国内外城市生活边圾（Municipal Solid Waste，MSW )的主要处置方式。在我国，MSW的填埋处理量约占年产生总量的70%~80% (中华人民共和国住房和城乡建设部，2009~2012)。在填埋过程中，由于泣圾的腐败及各种微生物的作用，会释放出大量的填埋气（LFG)，其主要成分为CH4和C02，此外还含有少量的NH3、HzS以及微量的挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs)等。微量气体 NH3、H2S 和 VOCs 多具有臭味（Hurst等，2005; Kim等，2005 )，是引起填埋场及其周边地区恶臭污染问题的主要原因。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，生活边圾产生量日益增加，过圾填埋处理产生的恶臭污染也成为一个严峻的环境问题，引起了国内外学者的广泛关注(Sironi 等，2005; Dincer 等，2006)。在边圾填埋场中，由于填埋过程中边圾的种类、分解阶段以及操作条件的不同，产生的主要恶臭物质组分也有很大的差别。边圾填埋场恶臭气体的组成主要包括含琉化合物(如H2S、琉醇和琉醚等）、含氮化合物（如氨、胺类和噪等）、由代烃、芳香烃和含氧有机物（如醇、酸、酸和明等）（Kim等，2005; Saral等，2009)等，其中还原态硫化物(Reduced Sulfur Compounds, RSCs )(主要包括 H2S、CH3SH、（CH3)2S、CS2 和(0^3)282等5种气体（Parker等，2002; Hurst#, 2005 ))是导致填埋场恶臭污染的主要气体组分。Kim等（2006b )调查了韩国Dong Hae市新旧两个垃圾填埋场的恶臭污染情况，所得RSCs组分与上述大致相同，且认为HzS在RSCs中占主导地位，是指示RSCs浓度和流量的最敏感指标，其浓度可占填埋场RSCs总质量浓度的90%。在填埋场大气中，H2S浓度变化较大，可从几百ppb到几千ppm (Kim等，2005)。
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1.2 HjS的主要处理方法
由于产生H2S的污染源不同，同时考虑设备投资和运行成本的高低，目前常用的HjS处理方法主要有化学法、物理法和生物法。物理法主要包括吸附法和吸收法。吸附法是一种常用的H2S处理方法，常用的吸附别包括活性炭、膨润土、满石、金属氧化物和大孔高分子材料等（张文钮和张羽天，1998)。目前对吸附法去除H2S的研究主要侧重于在吸附劍中添加某些物质，如掩蔽劍、消除剂、含酶除臭劍或接种细菌，以提高其吸附脱除性能（Czerny和Schieberle，2007)。活性炭是常用的一种固体脱琉剂，它在常温下能够催化加速H2S氧化为单质疏并将其吸附去除（王学谦和宁平，2001b)。Mescia等（2011 )使用两种活性炭对边圾填埋场释放的HzS进行吸附实验，发现不同种类的活性炭对H2S的吸附效果差别不大，但釆用两种活性炭可以显著提高吸附效果；然而，由于活性炭的吸附量有限，该法处理成本相对较高。Bouzaza等(2004)研究发现，活性炭纤维对H2S的去除过程主要分两个阶段一一物理吸附和化学氣化，去除效果受环境湿度影响较大，湿度越高，去除效果越好。Anfruns等（2009)研究发现以污泥为原料研制的活性炭可以有效促进吸附82_向8042_的转化，其对于H2S的吸收净化能力可以达到市售活性炭的十倍以上，这不仅实现了污泥的资源化利用，而且大大降低了活性炭的成本。此外，分子简作为一种性能优良的吸附剂，早在1958年，美国就开始将其用于H2S去除研究（朱世勇，2001)。分子條不仅可以用于去除H2S，而且对于CS2、琉醇等其它含硫化合物也有较好的去除效率，这主要由于其具有较大的表面积和局部高度集中的极电荷，对有机琉化物和H2S都具有很大的化学亲和力（Smeta等，1998)。分子蹄作为吸附刻可以再生，但是分子條法处理H2S费用较高，装置一次性投资较大。
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2填埋场H2S的排放及覆盖土中琉代谢微生物群落结构
2.1引言
近年来我国诸多城市频繁发生边圾填埋场恶臭扰民事件，这使填埋场恶臭污染曰益成为社会关注的焦点（路鹏，2011)，城市生活坟圾填埋场巳成为我国城市公共设施的主要恶臭污染源之一（纪华，2004)。LFG中还原态硫化物（RSCs)是导致填埋场恶臭污染的主要气体（Parker等，2002; Hurst等，2005 )，其中HzS在RSCs中占主导地位，是指示RSCs浓度和流量的最敏感指标，其浓度可占填埋场RSCs总质量浓度的90%。在填埋场大气中，H2S浓度变化较大，可从几百ppb到几千ppm (Kim等，2005)。填埋场恶臭污染属于敞开式无组织排放面源，产生量大、持续时间长、影响范围广，且因气体收集十分困难，导致恶臭污染物的环境行为变得更复杂（胡斌，2010b)。参与琉代谢的微生物主要有SOB和SRB。SOB氧化琉化物过程大多包含琉代硫酸盐的氧化，该过程起主要作用的是soxB酶，其在SOB体内的调控和表达受基因控制(Krishnani等，2010)。琉酸盐的异化作用是SRB产生HzS的一个关键过程，其关键步骤是亚琉酸盐的还原，其中起主要催化作用的是DSR酶。因此，?wxB基因和编码DSR的P亚基的^^「5基因常被用做探究环境中808和8116多样性的分子标记物（Geets等，2006;Kobayashi等，2012; Sorokin等，2012)。目前有关SOB和SRB生物多样性及群落结构分布的研究主要集中于生物脱琉厌氧消化池（Kobayashi等，2012)、含硫废水生物膜（Okabe等，2005 )、盐湖微生物塾（Canfield 和 Des Marais，1991 ； Fourcans 等，2008)以及沿海蓄水层（Wu等，2009)等生境，而在填埋场系统中SOB和SRB的相关研究甚少。
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2.2材料与方法
实验釆样边圾填埋场为HZ和SX，其中HZ有LFG回收利用系统，而SX无LFG回收利用系统。HZ填埋场属山谷型填埋场，设计总库容为2202万立方来，可消纳边圾2405万吨，预计使用年限24.5年，日处理泣圾量为1940~4000吨。泣圾填埋按单元分层作业，全场设有边圾填埋库区、LFG回收利用系统、污水收集处理系统、地下水防污染系统、环境监测站、沼气发电厂等。SX填埋场位于山悉处，总占地约400亩，总填埋容积达100万立方米，填埋场区内设有泣圾填埋库区、污水收集处理系统、地下水防污染系统，但未有LFG回收利用装置，LFG为无组织排放。选择填埋龄为0~6年、10年左右和14年左右的3个填埋区为釆样点（填埋场及釆样点见图2.1和表2.1)，每个区域大气釆样按照大气布点法布设取样点（奚旦立和孙裕生，2010)。
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3 WBS对H2S的吸附脱除特性......... 42
3.1引言......... 42
3.2材料与方法......... 43
3.3结果与讨论......... 46
3.4小结.........60
4 WBS对LFG中H2S的净化特性......... 61
4.1引言......... 61
4.2材料与方法......... 62
4.3结果与讨论 .........65
4.4 小结......... 84
5垃圾填埋过程中WBS对H2S的净化性能......... 85
5.1 引言......... 85
5.2材料与方法.................. 86
5.3结果与讨论 88
5.4 小结.........96
5泣圾填埋过程中WBS对HzS的净化性能
5.1引言
坟圾填埋场覆盖土层是“LFG-大气”体系的环境界面，LFG经过覆盖土层向大气排放的过程中，覆盖土层对LFG中组分可起到“生物滤器”的作用。已有研究报道，填埋场覆盖土层可有效地减少填埋场CH4的排放（Scheutz等，2009)。近年来，研究也表明，覆盖材料由于成本较低，也是一种经济、有效地减少填埋场（尤其是建筑边圾填埋场）H2S释放的方法（Plaza等，2007; Yang等，2006; Xu等，2010)。覆盖材料去除HsS的效能主要取决于其物理化学特性（Plaza等，2007; Yang等，2006; Xu等，2010)。Plaza等(Plaza et al.，2007)用五种不同覆盖材料 砂土、石灰改良砂土、粮质土、细粒混凝土（粒径小于2.5 cm)、粗粒混凝土（粒径大于2.5 cm)— 一进行H2S的去除实验（HsS产气浓度为50,000-100,000 ppm)，结果表明石灰改良砂土和细粒混凝土去除率最高（均高于99%)、枯质土和砂土次之（分别为65%和30%)、粗粒混凝土最低（2%) Xu等（2010)基于实验室及填埋场现场试验的研究，发现在建筑泣圾填埋场在覆盖混合覆盖材料（堆肥、庭院边圾以及石灰改良土的混合物）后，填埋场表层无H2S释放。
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结论
本研究以生物处理后的泣圾为原料，制备了 WBS，研究了其对H2S的脱除性能、影响因子及机理，获得了其吸附脱除H2S的最佳条件；同时采用模拟土柱和边圾填埋场反应器，探索了 WBS作为填埋场替代覆盖材料对H2S的净化性能，为垃圾填埋场中LFG的污染控制提供了基础数据和理论指导。研究获得的主要结论如下：填埋场中H2S的排放量及大气中H2S的浓度随填埋场和填埋年龄而变。在调研填埋场中，H2S的排放量和大气中H2S的浓度分别分布于141~9854 cpi和4.4~261 ngnT3间。季节性气候（如温度）对填埋场H2S的释放有重要的影响，夏秋季节温度高时，微生物代谢活跃、释放的H2S量大。因此，控制污染排放需考虑季节因素。
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参考文献（略）
