復合型人工濕地菌群結(jié)構(gòu)及其對氮循環(huán)的影響研究.pdf

1、城鄉(xiāng)一體化是社會發(fā)展到一定階段后的必然趨勢，而農(nóng)村城鎮(zhèn)化則是推進城鄉(xiāng)一體化的必經(jīng)之路；在此過程中，農(nóng)村工業(yè)化水平提升導致生產(chǎn)、生活廢水大量排放，由此導致的水環(huán)境破壞問題將日漸突出。如何選用合適的污水工藝處理在農(nóng)村推廣應用越來越收到關注，人工濕地作為一種簡單有效的生態(tài)污水處理技術，以其投資少、工藝簡單、管理方便、美化環(huán)境等優(yōu)點而備受推選，尤其適用于水質(zhì)水量不穩(wěn)定且較為分散的山地農(nóng)村和小城鎮(zhèn)地區(qū)。研究人工濕地內(nèi)微生物菌群結(jié)構(gòu)，探索厭氧氨氧化

2、和反硝化反應對脫氮的貢獻及脫氮機理的研究，對人工濕地脫氮效率的提高具有積極的影響。
　　本課題以“豎向折流+側(cè)向潛流”技術構(gòu)建的復合型人工濕地為依托，在他人研究的基礎上，探索側(cè)向潛流濕地單元內(nèi)的微生物菌群結(jié)構(gòu)及厭氧氨氧化反應情況，并分析其季節(jié)性變化規(guī)律。
　　論文首先分析l十二個月的水溫變化規(guī)律，并將溫度變化范圍9.7℃~20.4℃的月份（1月~4月，11月~12月）定義為低溫期，溫度變化范圍21.8℃~31.7℃的月份（5

3、月~10月）定義為高溫期；然后分析污水廠各指標變化規(guī)律并作高低溫季節(jié)的對比分析，主要結(jié)論如下：
　?、俑邷仄诤偷蜏仄诘奈鬯畃H值差異不大，均在7～8之間，有利于各類脫氮微生物的代謝；電導率、濁度、SS等非氮污染物指標高溫期和低溫期的值有一定差異性，但是其濃度值的整體變化規(guī)律基本一致。
　?、谖鬯畯S在不同季節(jié)對污染物的去除效果均較好，綜合比較高溫期的效果更優(yōu)。高溫期污水廠進水的COD、TP、TN和的濃度值明顯比低溫期低；各污染

4、物指標整體上都呈現(xiàn)出沿程逐漸減小的規(guī)律，但硝態(tài)氮在側(cè)向潛流濕地有輕微的累積現(xiàn)象。
　?、蹖Ρ雀鳂?gòu)筑物對各污染物指標的去除率，可以發(fā)現(xiàn)不論什么季節(jié)，污染物尤其是氮磷污染物去除的主要場所是側(cè)向潛流濕地。通過分析側(cè)向潛流濕地 DO和ORP濃度值變化，可以發(fā)現(xiàn)該單元內(nèi)是一種好氧、厭氧和缺氧交替循環(huán)的狀態(tài)。
　?、茉谘芯科陂g，高溫期出水TN濃度值約為15.1mg/L，去除率達到66.5％；低溫期出水TN濃度值約為19.8 mg/L，去

5、除率為61.4%。硝態(tài)氮在高溫期和低溫期都出現(xiàn)了不同程度的累積現(xiàn)象，尤其是低溫期出水硝態(tài)氮濃度值達到了4.06mg/L。
　　⑤課題選擇在高溫期和低溫期分別對側(cè)向潛流濕地的基質(zhì)填料進行了高通量測序，分析了其中微生物的菌群結(jié)構(gòu)和相對定量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：無論高溫期或者低溫期，側(cè)向潛流濕地都存在非常豐富的微生物種類；高溫期的主要菌屬為Thiobacillus（硫桿菌）、Rhodocyclaceae（紅環(huán)菌科）、Anaerolineaceae

6、（厭氧繩菌綱）、Limnobacter（伯克氏菌屬）等；低溫期的主要菌屬為Thiobacillus（硫桿菌）、Bacillus菌屬、Lactococcus（乳球菌屬）和Oceanobacillus等。
　?、蘩米畲笸葱苑椒ㄨb定與脫氮相關的細菌序列。通過比對發(fā)現(xiàn)在高溫時檢測到的脫氮相關的細菌序列有3159個，脫氮細菌含量占細菌總量的33.26%；而在低溫時節(jié)檢測得到的脫氮細菌序列更高，達到了8228個，脫氮細菌含量占細菌總量的4