潛流人工濕地降解受污染水體中有機(jī)物研究.pdf

1、本論文旨在研究潛流人工濕地對受污染水體進(jìn)行處理時，有機(jī)物降解機(jī)理，研究內(nèi)容主要包括：(1)以同濟(jì)大學(xué)內(nèi)的受污染水體三好塢湖水為研究對象，構(gòu)建3個潛流人工濕地系統(tǒng)——蘆葦、礫石1＃系統(tǒng)，蘆葦、組合填料2＃系統(tǒng)，組合植物、礫石3＃系統(tǒng)，考察在不同停留時間的運(yùn)行條件下COD降解規(guī)律； (2)采用人工配水，以農(nóng)藥阿特拉津為研究對象，考察潛流人工濕地對其降解的可行性以及不同鹽度抑制下對其降解效率的影響； (3)采用PCR-DGGE技術(shù)研

2、究凈化受污染水體的潛流人工濕地中的微生物種群結(jié)構(gòu)及其分布特征，考察不同鹽度抑制作用下降解阿特拉津的潛流人工濕地中微生物種群結(jié)構(gòu)及其分布特征。通過本研究可以得到如下主要結(jié)論：(1)采用潛流人工濕地處理受污染水體時，隨著停留時間從2d增加到8d，3個濕地系統(tǒng)COD去除率基本上維持在70﹪～80﹪之間，而COD去除速率則隨著COD負(fù)荷率的提高而提高，并且兩者之間存在顯著的線性相關(guān)性。從沿程COD濃度變化可知，潛流人工濕地COD降解主要集中在前

3、端1/2處。從COD去除效果而言，組合植物一礫石的2＃系統(tǒng)>蘆葦-組合填料的3＃系統(tǒng)>蘆葦-礫石系統(tǒng)。(2)靜態(tài)試驗條件下，潛流人工濕地內(nèi)阿特拉津的降解半衰期約為16d，降解過程符合一級降解動力學(xué)，C=0.09648exp(-0.03939t)(C為殘留阿特拉津濃度，t為停留時間)。當(dāng)鹽度分別為1.5、3.0、5.0、10.0、15.0g/L得到相應(yīng)鹽度抑制下阿特拉津降解動力學(xué)方程，符合一級降解動力學(xué)，鹽度對潛流人工濕地阿特拉津降解效率

4、呈現(xiàn)指數(shù)抑制作用Ink=3.22105+0.04629M(k為降解常數(shù)，M為NaCl濃度)。通過試驗證明潛流人工濕地系統(tǒng)內(nèi)阿特拉津濃度降低并不是水解或吸附作用造成的，濕地系統(tǒng)極可能存在微生物將阿特拉津降解轉(zhuǎn)化為中間產(chǎn)物DEA、DIA。(3)采用分子生物方法PCR-DGGE技術(shù)研究潛流人工濕地系統(tǒng)內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)變化，從分子生物水平揭示微生物與有機(jī)污染物去除之間的關(guān)系。通過對3個濕地系統(tǒng)總細(xì)菌DGGE結(jié)果分析1＃系統(tǒng)沿程微生物種類基本不變

5、，表明蘆葦-礫石系統(tǒng)植物與填料的單一性造成微生物種類的均一性；2＃、3＃系統(tǒng)微生物種類沿程變化較大，不同的植物和填料表現(xiàn)出對微生物不同的刺激生長作用，從而提高了系統(tǒng)微生物多樣性。停留時間為4d時，通過沿程COD變化，建立微生物多樣性與有機(jī)物去除率的關(guān)系，表明2＃、3＃裝置沿程COD與Shannon指數(shù)存在顯著的相關(guān)性，并且植物對微生物多樣性影響勝于填料對其的影響。(4)通過對濕地內(nèi)氨氧化菌的研究發(fā)現(xiàn)，濕地內(nèi)存在豐富的氨氧化菌，測序結(jié)果顯