低溫季節(jié)西伯利亞鳶尾人工濕地對污染河水的凈化研究.pdf

1、人工濕地處理技術(shù)相比傳統(tǒng)的污水處理廠，其具有基建投資少、運行費用低、能耗少、操作簡單與良好的生態(tài)景觀效果等優(yōu)點，不僅適用于生活污水，對于污染河湖水也是一個可靠的選擇。然而，北方地區(qū)的低溫季節(jié)，水生植物很容易枯萎，進入冬眠。水生植物在人工濕地中的氮、磷吸收攝取與重金屬吸收富集的信息很少被了解。因此，研究有越冬植物種植的人工濕地對污染河水的處理性能和探索哪一種植物能維持一個有效的人工濕地度過低溫季節(jié)，顯得相當(dāng)重要。本文中，小型的（實驗室規(guī)模

2、）垂直潛流人工濕地被構(gòu)建，四季常綠的西伯利亞鳶尾被種植，開展了低溫季節(jié)對污染河水的凈化效果及相關(guān)的去除轉(zhuǎn)化機理研究。
　　(1)在營養(yǎng)物的不同供應(yīng)水平下，研究西伯利亞鳶尾潛流濕地系統(tǒng)對營養(yǎng)物的去除能力，植物的生長特性和植物的氮、磷吸收能力。實驗結(jié)果顯示，中進水濃度(10-16mg/LTN，7-10mg/LNH4+-N，1.8-2.5mg/LTP，和80-120mg/LCOD)的濕地系統(tǒng)的凈化效果最好，低進水濃度(5-8mg/LTN

3、，3.5-5mg/LNH4+-N，0.9-1.25mg/LTP，和40-60mg/LCOD)的濕地系統(tǒng)凈化效果最差。實驗期間，中進水濃度的人工濕地系統(tǒng)，其平均的TN、NH4+-N、TP、SBR（可溶性磷酸鹽）和COD的去除率分別為45.8±15.4％，62.1±8.8％，57.7±8.3％，59.1±10.1％，and39.3±12.1％。實驗結(jié)束，不同濕地系統(tǒng)中植物吸收作用占19.86％到50.19％的氮營養(yǎng)物去除，13.19％到22

4、.32％的磷營養(yǎng)物去除。植物地下部分的氮磷吸收能力高于地上部分。
　　(2)在重金屬鎘(Cd)的不同進水濃度下，研究西伯利亞鳶尾潛流濕地系統(tǒng)對Cd的去除能力，植物生物量變化，植物的吸收富集，基質(zhì)的吸附，以及對根區(qū)基質(zhì)微生物、酶活性的影響。實驗結(jié)果顯示，濕地處理單元對Cd均有良好的去除能力，去除效率在90％以上;在2mg/L的濕地處理單元中Cd的去除效率最好，平均去除高達為97.4％;有植物的濕地單元Cd去除效率明顯高于無植物對照。

5、西伯利亞鳶尾植物對Cd表現(xiàn)出較高的耐性和較強的積累能力;實驗結(jié)束發(fā)現(xiàn)，8mg/L的濕地單元西伯利亞鳶尾地下部位的積累量達到了98.4mg，地上部位的積累量達到了12.2mg。而整個系統(tǒng)對Cd的去除主要是通過基質(zhì)吸附，占50％左右，植物的富集作用較小，占3％左右。最后，有植物種植的濕地單元中基質(zhì)酶活性與微生物數(shù)量明顯好于無植物對照;基質(zhì)酶活性與微生物數(shù)量受低濃度Cd（2mg/L以下）影響較小，甚至有一定的促進作用，而受高濃度Cd(8mg/