人工濕地處理受污染水體效能及其微生物多樣性研究.pdf

1、近幾年的環(huán)境狀況公報顯示，我國絕大部分地表水體的水質不能滿足水體功能要求，且有明顯惡化趨勢。對受污染水體進行治理修復，已成為社會經(jīng)濟發(fā)展及生態(tài)環(huán)境建設亟待解決的問題。人工濕地是一種為處理廢水而利用工程手段模擬自然濕地系統(tǒng)建造的構筑物，它不受地域的限制，也不會危及當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。在世界各國特別是歐洲廣泛應用于處理生活污水、工農業(yè)廢水和面源污染等。潛流式濕地對廢水中氮磷的去除效率在不同的文獻報導中差異很大，本文從潛流式濕地在不同植

2、物和不同填充介質條件下對受污染水體中有機物及氮磷的去除效果與機理方面進行研究，以期為提高潛流式濕地脫氮除磷效率提供理論依據(jù)和為水體污染治理提供技術指導。以同濟大學內的受污染水體三好塢湖水(該湖水水質屬于劣V類水體)為研究對象，利用三種不同植物和填充介質配置的潛流式人工濕地對其進行處理，考察不同季節(jié)條件下人工濕地的運行情況。利用PCR-DGGE技術分析人工濕地中微生物結構多樣性隨季節(jié)的變化情況。研究結果表明：(1)3個潛流式

3、人工濕地對CODCr都有較好的去除效果，季節(jié)變化對CODCr去除有一定影響。夏季出水CODCr濃度均低于20 mg/L，CODCr的去除率接近80％；春冬季接近40 mg/L，CODCr的去除率只有40％～60％。植物的生長有助于水中CODCr的去除；填充介質對水中CODCr去除的直接作用不大。(2)3個潛流式人工濕地系統(tǒng)對TOC的去除受季節(jié)影響較小，系統(tǒng)出水TOC的平均濃度均維持在7mg/L左右。(3)夏秋季3個濕地系統(tǒng)出

4、水中氨氮和TN的濃度較低，系統(tǒng)對氨氮和TN的平均去除率分別達到80％和70％以上；冬季W(wǎng)1和W2系統(tǒng)出水中氨氮及TN的濃度迅速升高，并高于進水，致使系統(tǒng)對氨氮的去除率呈現(xiàn)負值；春季W(wǎng)1和W2系統(tǒng)出水中氨氮和TN的濃度有所下降，多植物系統(tǒng)的W2濕地表現(xiàn)最為明顯。多填充介質的W3濕地系統(tǒng)受季節(jié)變化的影響較小，由于沸石對水中的氨氮有較強的去除能力，因此在冬季并沒有出現(xiàn)氨氮去除效率為負值的情況。(4)夏秋季3個濕地系統(tǒng)對TP、DTP

5、和OP的去除效率最高；而冬季W(wǎng)1和W2濕地系統(tǒng)對TP、DTP和OP的去除能力最差，系統(tǒng)出水中的TP、DTP和OP甚至稍高于進水；春季對TP、DTP和OP的去除能力有顯著提高。多填充介質的W3系統(tǒng)對各種形態(tài)磷去除能力最強，且基本不受季節(jié)變化的影響，說明多介質對磷的吸附作用是磷去除的重要途徑之一。以上結果說明植物的吸收作用對W1和W2系統(tǒng)中氨氮、TNTP、DTP和OP的去除發(fā)揮了重要作用。(5)運用PCR-DGGE技術，能夠真

6、實的記錄人工濕地微生物種群結構及分布情況。DGGE圖譜顯示，不同季節(jié)三種潛流人工濕地在微生物種群結構上有很大差異，體現(xiàn)了溫度、植物和填料對微生物群落結構的影響。秋季樣品的總細菌DGGE圖譜的條帶數(shù)目和亮度最高，而冬季樣品最低。(6)對氨氧化菌群落結構多樣性的研究，反映出不同季節(jié)濕地系統(tǒng)氨氧化菌種群的變化，秋季和春季樣品都獲得了氨氧化菌DGGE圖譜，而冬季樣品沒有擴增到氨單加氧酶基因。測序條帶代表的微生物均屬于氨氧化菌屬，且均