組合人工濕地脫氮微生物群落結(jié)構(gòu)及脫氮機(jī)制研究.pdf

1、依托江蘇省省級(jí)污染防治專項(xiàng)《淮河入海水道南泓污染生態(tài)處理工程項(xiàng)目》，研究了以復(fù)合垂直流、表面流和潛流為基本單元的串聯(lián)組合人工濕地系統(tǒng)對(duì)污染河水的處理效率及主要脫氮微生物氨化菌、亞硝化菌、反硝化菌的時(shí)空分布特征，通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析手段，探討了組合人工濕地微生物作用下的脫氮機(jī)制，以期為人工濕地工藝優(yōu)化及脫氮效率提高提供依據(jù)。主要研究成果如下： 1.組合人工濕地的脫氮效率高，在系統(tǒng)進(jìn)水總氮、氨氮、亞硝氮平均濃度分別為23.85mg/L、

2、16.57mg/L、6.35mg/L時(shí)，系統(tǒng)出水總氮、氨氮、亞硝氮濃度分別為5.21mg/L、3.04mg/L、1.45mg/L。構(gòu)建的復(fù)合垂直流-表面流-潛流多級(jí)串聯(lián)組合人工濕地系統(tǒng)，尤其是系統(tǒng)中部表面流單元提升了水流溶氧條件，提高了系統(tǒng)脫氮效率。 2.組合人工濕地系統(tǒng)脫氮微生物空間分布特征：復(fù)合流下行池及表面流系統(tǒng)分布的脫氮微生物優(yōu)勢(shì)種為氨化菌和亞硝化菌，上行池和潛流系統(tǒng)分布的優(yōu)勢(shì)種為反硝化菌；系統(tǒng)的脫氮微生物垂直分布規(guī)律

3、為氨化菌和亞硝化菌上層(0-10cm)大于中下層(10-30cm)，反硝化菌數(shù)量中下層大于上層。 3.季節(jié)變化下的微生物分布特征：系統(tǒng)內(nèi)各實(shí)驗(yàn)研究對(duì)應(yīng)點(diǎn)，氨化菌數(shù)量的年內(nèi)變化規(guī)律為春季高于夏季和冬季，五月份達(dá)到年內(nèi)最高；亞硝化菌的數(shù)量秋季高于夏冬兩季，十一月份達(dá)到年內(nèi)最高；反硝化菌的數(shù)量為夏季大于冬季，八月份為年內(nèi)最高。 4.水力負(fù)荷影響下的微生物分布特征：實(shí)驗(yàn)室小試試驗(yàn)系統(tǒng)，當(dāng)水力負(fù)荷由0.3 m<'3>/m<'2

4、>·d、0.6 m<'3>/m<'2>·d、0.9 m<'3>/m<'2>·d增加到1.5m<'3>/m<'2>·d時(shí)，系統(tǒng)氨化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌數(shù)量達(dá)到最高，當(dāng)水力負(fù)荷增加到2.0m<'3>/m<'2>·d，氨化細(xì)菌和亞硝化細(xì)菌數(shù)量下降；反硝化細(xì)菌數(shù)量在水力負(fù)荷為0.9m<'3>/m<'2>·d時(shí)最高。中試無(wú)植物濕地床系統(tǒng)冬季運(yùn)行條件下，水力負(fù)荷0.9m<'3>/m<'2>·d時(shí)，微生物數(shù)量明顯高于水力負(fù)荷1.5m<'3>/m<'2>·

5、d。 5.植物影響下的微生物分布特征：植物對(duì)垂直流下行池及表面流系統(tǒng)中的亞硝化菌、反硝化菌分布數(shù)量影響顯著，而對(duì)垂直流上行池和潛流系統(tǒng)中的氨化菌、亞硝化菌分布數(shù)量影響顯著；組合人工濕地系統(tǒng)中，泌氧能力強(qiáng)的黃菖蒲、蘆葦、水生鳶尾等根際氨化菌、亞硝化菌數(shù)量大于麥冬草、水生燕尾、千屈菜及蔥蘭；表面流系統(tǒng)蘆葦根際脫氮微生物數(shù)量為串聯(lián)系統(tǒng)中最高。 6.組合人工濕地系統(tǒng)沿程脫氮微生物分布與脫氮效率的相關(guān)性：對(duì)于復(fù)合垂直流系統(tǒng)，總