人工濕地植物對(duì)高氨氮的耐受性及固定化微生物強(qiáng)化脫氮研究.pdf

1、我國(guó)水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益嚴(yán)重，對(duì)廢水中氮污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)也愈加嚴(yán)格。2012年，環(huán)保部對(duì)氨氮廢水排放量大、氨氮含量較高的行業(yè)，如：合成氨工業(yè)、紡織染整工業(yè)、煉焦工業(yè)、畜禽養(yǎng)殖業(yè)等行業(yè)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)有一定幅度的提高，尤其是對(duì)氨氮、總氮的要求愈發(fā)嚴(yán)格。近年來(lái)經(jīng)過(guò)大量中試試驗(yàn)和實(shí)際大規(guī)模運(yùn)行，人工濕地被認(rèn)為是一種集環(huán)保、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)于一體的污水處理方式。人工濕地氮污染物去除主要依靠植物-微生物同化吸收，硝化反硝化，以及基質(zhì)吸附過(guò)濾等四種方式。植

2、物作為人工濕地最明顯的生物特征，它在濕地脫氮作用中起著十分重要的作用。但目前從植物生理水平探究不同濃度氨氮脅迫下植物生理指標(biāo)隨脅迫時(shí)間的變化以及濕地植物對(duì)氨氮的耐受性的研究很少。鮮有文獻(xiàn)將濕地植物與固定化微生物技術(shù)相結(jié)合，強(qiáng)化人工濕地對(duì)高濃度氨氮廢水的去除效果。本研究的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）研究香蒲、水蔥、美人蕉對(duì)不同濃度氨氮的植物生理指標(biāo)，如：脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性

3、、光合速率（Pn）、蒸騰速率(Tr）。分析三種植物受不同濃度氨氮脅迫的生理指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：美人蕉的生物量積累速率最高，其次為香蒲。香蒲葉片的脯氨酸變化最小；美人蕉MDA含量和SOD酶活性變化最小。美人蕉的凈光合速率、蒸騰速率最大。生物量積累速率、MDA含量、SOD酶活性、凈光合速率和蒸騰速率結(jié)果顯示，美人蕉對(duì)400 mg·L-1氨氮濃度的耐受性更強(qiáng)，氨氮對(duì)美人蕉產(chǎn)生的脅迫影響是可逆的，美人蕉通過(guò)自身的調(diào)節(jié)能夠適應(yīng)該濃度范圍的氨氮。香

4、蒲、水蔥、美人蕉三種植物相比，美人蕉適應(yīng)高氨氮廢水環(huán)境的能力最強(qiáng)，生長(zhǎng)狀況良好，生物量大氨氮對(duì)美人蕉產(chǎn)生的脅迫影響是可逆的，美人蕉通過(guò)自身的調(diào)節(jié)能夠適應(yīng)該濃度范圍的氨氮，是一種值得推薦的濕地修復(fù)植物。
　　（2）從活性污泥中篩分亞硝化菌和反硝化菌，16SrDNA鑒定結(jié)果分別為解鳥氨酸拉烏爾菌和綠膿桿菌(Pseudomonas)，均為革蘭氏陽(yáng)性菌。將亞硝化菌和反硝化菌以及課題組已篩分出的硝化細(xì)菌，分別包埋入以10％聚乙烯醇和0.5％

5、海藻酸鈉為原料制備的固定化小球中。小球表面布滿類似圓形的孔洞，直徑大小不一，內(nèi)部呈細(xì)絲狀，微生物附著在絲狀基質(zhì)上。小球在人工濕地中運(yùn)行20d后，小球外觀和質(zhì)地發(fā)生改變，顏色由原本的乳白色變成米色，質(zhì)地變軟。小球的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，表面的孔狀消失不見(jiàn)，不再是纖維狀，而呈雜亂的團(tuán)狀。
　?。?）通過(guò)測(cè)定不同水力停留時(shí)間下四種不同模型濕地對(duì)COD、氨氮、總氮等的去除率，探究植物、固定化小球?qū)竦貎艋Ч挠绊?。?dāng)水力停留時(shí)間為5d時(shí)，有植物

6、的人工濕地平均氨氮、總氮、COD去除率分別為33.438％、37.776％、17.750％，而有植物的人工濕地僅為28.125％、32.586％、29.000％。由此可知，植物在人工濕地凈化氨氮和有機(jī)物的過(guò)程中具有十分重要的作用，栽種美人蕉的人工濕地較不栽種植物的人工濕地的氨氮、COD、TN、硝態(tài)氮去除率高。此外，固定化小球?qū)θ斯竦孛摰哂泻芎玫膹?qiáng)化作用。投加固定化小球的人工濕地平均氨氮、總氮去除率分別為46.250％、49.027％