人工湿地植物去污能力及适生条件研究
  • 【摘要】

    人工湿地处理污水是一种高效生态的污水处理技术,具有广泛的应用前景,深入了解人工湿地独特而复杂的去污机理并将其应用到工程中去是众多学者长期的研究课题.本文在前人的研究基础上针对部分技术难点进行了实验探索,1)基于净化效果及气候适应性的湿地植物筛选;2)高氨氮对湿地植物污水净化效果的影响研究;3)人工湿地生境中微生物群落变化研究,以求从多方面多角度探索湿地植物去污机理及适生条件,全文得出结论如下:(1... 展开>>人工湿地处理污水是一种高效生态的污水处理技术,具有广泛的应用前景,深入了解人工湿地独特而复杂的去污机理并将其应用到工程中去是众多学者长期的研究课题.本文在前人的研究基础上针对部分技术难点进行了实验探索,1)基于净化效果及气候适应性的湿地植物筛选;2)高氨氮对湿地植物污水净化效果的影响研究;3)人工湿地生境中微生物群落变化研究,以求从多方面多角度探索湿地植物去污机理及适生条件,全文得出结论如下:(1)实验研究了菖蒲(Acorus calamus)、芦竹(Arundo donax)、茭白(Zizania latifolia)、旱伞草(Cyperus alternifolius)和再力花(Thalia dealbata)5种植物对污染物的去除能力,同时利用最大熵(MaxEnt)模型对这5种湿地植物的适生区域和环境影响因子进行综合分析.研究结果表明,去污效果较好的为旱伞草,茭白、再力花和菖蒲次之,芦竹相对较差.而旱伞草是我国西南地区大部分区域较为理想的湿地植物,可以全年使用;茭白、菖蒲和再力花可以作为西南地区大部分区域的春、夏、秋季的人工湿地植物;芦竹在西南地区适生区域较广,但芦竹属于湿生植物,在水环境中的去污效果较差,所以在进行湿地植物筛选时应以水生植物为主.(2)实验研究了高氨氮浓度对湿地植物净化效果影响.采用人工配水将进水氨氮浓度从25mg/L,55mg/L,逐步增加到108mg/L.结果表明:当进水氨氮浓度为25mg/L时,湿地植物对COD、TP、TN、NH4+-N的去除效果随HRT的增加而呈现上升的趋势;当提高进水氨氮浓度时,湿地植物对有机物、氮磷的去除效果下降显著,氨氮浓度越高,去除效果越差.(3)通过PCR-DGGE技术分析湿地生境中不同植物床系统内微生物群落变化实验表明,不同植物床系统内微生物群落结构差异显著.经DGGE梯度凝胶电泳分离所得条带在位置、亮度上的差异与人工湿地植物床的种类、进水氨氮浓度有一定相关性.(4)将优势条带通过切胶、测序分析得到的序列进行比对,结果显示,一些自然界未获得纯培养过的菌体对高氨氮浓度污水有一定耐受性,而Beta-proteobacterium等菌种在氨氮浓度为25mg/L条件下占优势,说明这类微生物与污染物的去除有一定相关性.只有在低浓度氨氮下才占优势的菌群有Enterobacter sp. DHL-03、Shigella dysenteriae strain ES34,说明这类菌群对氨氮的耐受性较差;而Escherichia coli O104:H4str.2009EL-2050等菌群在整个试验阶段一直占优势,这与用猪粪水作为水样来源有关. 收起<<

  • 【作者】

    苏小红 

  • 【学科专业】

    农业生物环境与能源工程

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    中国农业科学院

  • 【导师姓名】

    胡启春

  • 【学位年度】

    2013

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    湿地植物%净化效果%最大熵模型%氨氮%微生物群落