新型纖維填料人工濕地凈化效果及基質(zhì)堵塞的機制研究.pdf

1、水平潛流濕地已被成功用于很多水處理領域，本文選擇有代表性和廣泛應用的水平潛流濕地作為研究對象，有無風車草兩種狀態(tài)人工濕地以及新型纖維填料濕地三個濕地裝置對污水進行凈化處理。比較三種人工濕地凈化效果的不同。
　　測定進出水及間隙水水質(zhì)指標濃度變化，分析不同濕地凈化效果及沿程變化規(guī)律。無論是針對低濃度富營養(yǎng)化水體，還是高濃度化糞池出水，新型纖維填料濕地凈化效果均與運行6年的傳統(tǒng)潛流型人工濕地凈化效果相當，證明新型纖維填料水平潛流濕地的

2、設計是能夠完成凈化水質(zhì)的目標的。
　　測量溶解有機物的紫外-可見吸收光譜和熒光特性，分析溶解性有機物分子量大小、芳香性及腐殖化程度。紫外-可見吸收光譜主要分析DOM中的有色溶解性有機物(CDOM)，在人工濕地中的降解。本研究高濃度進水中250nm和365nm處吸收系數(shù)的比值由進水端向出水端略有輕微升高，說明水中有機物分子量有一定程度減少，而這其中planted體系比值增加最少，說明存在植物分泌物（以類腐殖質(zhì)為主）的影響。高濃度進水

3、的DOM含有四種熒光組分:C1、C2組分表現(xiàn)為類腐殖質(zhì)組分，C3、C4表現(xiàn)為類蛋白組分，比低濃度進水多出了1種類蛋白組分C4。從實驗結果中可知C4這類類蛋白物質(zhì)很可能包含有DOM的不完全代謝產(chǎn)物（因此其濃度在unplanted裝置中出現(xiàn)明顯上升），對于微生物活性較強的有植物系統(tǒng)，能較好分解，而無植物系統(tǒng)的微生物群落則難以較好分解這類物質(zhì);而C2也是屬于污水中一類較難分解的類腐殖質(zhì)物質(zhì)。DOM結構特征在流經(jīng)潛流型人工濕地之后發(fā)生了一定的變

4、化，潛流型人工濕地有使生物源類腐殖質(zhì)轉變?yōu)殛懺搭惛迟|(zhì)和生物源類腐殖質(zhì)共存的傾向。
　　據(jù)Biolog測試的數(shù)據(jù)計算不同樣點的碳源利用功能多樣性指數(shù)顯示:在不同濕地不同樣點間，各采樣基質(zhì)點豐度、均勻性、多樣性指數(shù)均有差別。四種類型的微生物群落豐度指數(shù)相差較小，說明四種類型的微生物群落的種類基本相似。而從多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)來看，unplanted濕地多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)數(shù)據(jù)顯示的是后-上層一處低于其他三處;而planted濕地

5、多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)數(shù)據(jù)顯示結果則與之相反。對代謝反應數(shù)據(jù)進行主成分分析(PCA)，表明不同人工濕地的基質(zhì)微生物群落具有不同的群落結構和代謝特性，Biolog方法能很好地將它們區(qū)分開來。Biolog是一種較為先進的研究不同環(huán)境微生物碳源代謝、群落結構的方法。利用Biolog方法對基質(zhì)微生物的研究結果表明，不同地方的基質(zhì)微生物群落存在碳源代謝的差異性，這正好與前面光譜分析的結果互相印證，說明有機物的代謝與轉化導致人工濕地床體不同位置的有

6、機物濃度和積累程度很可能都會有差異性。人工濕地產(chǎn)生堵塞的主要物質(zhì)有無機物類和有機物類兩種，有機物中一大類物質(zhì)是微生物產(chǎn)生的一類高分子基質(zhì)聚合物——胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances，EPS)。EPS成分測定分析結果表明，有植物與無植物人工濕地體系間，在所有位點上積累的微生物EPS成分均存在顯著性差異，而且上下層間也均存在顯著性差異，這也證明了上一步微生物碳源代謝分析研究的結果是有關聯(lián)的，不同