人工湿地细菌量与污染物去除率相关性研究

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1、人工湿地细菌量与污染物去除率相关性研究摘要：通过模拟人工湿地系统，探讨在无植被状态下的人工湿地系统中不同污染物去除效率与模拟湿地水体中细菌数量变化之间的相关性。结果表明，无植被人工湿地对生活污水中典型污染物有较显著的净化作用，其中，TN的平均去除率为48.39%，CODcr的平均去除率为47.36%,TP的平均去除率为21.81%；模拟湿地水体中的细菌数量变化不稳定，呈现增加-减少-增加的波动趋势；经相关性分析，水体中细菌数量与TP去除率之间无显著相关性（P>0.05,r关键词：人工湿地；污水处理；污染物去除

2、；细菌数量；相关性人工湿地作为一种便捷有效的污水处理技术，在污水的处理方面表现出了极大的发展潜力，对COD、BODs、TN和TP均具有较强的去除效率，具有低投资、低能耗、低运行费用、氮和磷去除率高的技术特点，得到了普遍接受。人工湿地系统是由基质、植被、微生物组成的综合生态系统。微生物尤其是细菌对污染物进行吸附和降解的重要生物群体，具有分布广泛、数量巨大、代谢类型多样和适应突变能力强的特点，在湿地污水处理中起着核心作用。人工湿地中各个要素之间相互依托、互相影响，污染物去除机制比较复杂，在研宄微生物与污染物间的关

3、系时，植物的影响难以去除。为了更好研宄水体中微生物与污染降解直接的关系，需开展无植物种植人工湿地的研宄，但该类人工湿地中微生物与污染降解间的相互关系研宄相对较少。西部地区全年低温期长，各类湿地植物生长不良，保证人工湿地处理效果的主要贡献者为微生物，对于水生植物分布较少的寒冷地区，研宄微生物对水质的影响显得尤为重要。本研究建立无植物种植的人工湿地，重点对湿地水体中细菌的数量变化以及它们与典型污染物去除之间的关系进行研宄，为深入研宄人工湿地处理污水的机理和准确评估细菌在湿地净化作用中所起的作用提供一定的理论依据。

4、1.材料与方法1.1材料1.1.1试验装置试验采用潜流式人工湿地模型（图1），人工湿地床体采用有机玻璃制作，尺寸为120cmX80cmX60cm，由2个120cmX40cmX60cm池体串联而成，池体两端设10cm宽的进出水和集水廊道，单池长宽比为3:1，两池分别为下行流和上行流，两池之间由1个10cmX80cmX60cm的回水廊道联接。池内基质下层为大卵石，上层为细砂，下行流池卵石厚度20cm，砂层厚度为12cm，有效水深35cm，上行流池卵石厚度15cm,砂层厚度为15cm,有效水深35cm。进出水廊道和

5、中间廊道中分别填充碎石厚度25cm，起过滤作用。1.1.2供试水样供试水样取自西夏区镇北堡镇拦河大坝，该镇的农村生活污水未经处理直接排放于拦河大坝河道中，虽然生活污水在流经过程中有所中和稀释，但该水体中所存在的各种污染物依然能反映出该区域农村生活污水的基本特性。1.2研究方法1.2.1模拟湿地水样采集2013年9月2日取银川市西夏区镇北堡镇拦河大坝处生活污水注入模拟人工湿地，以注入水源当日为第0天，持续观测48d，试验期共计49d。期间采集人工湿地水样22次，每次水样采集时间为控制在上午9:00〜11:00。

6、所采水样同步开展水质相关项目监测及细菌培养。以未经模拟人工湿地处理的原水样为空白对照组、未加注原水样模拟人工湿地中残留水样为试验背景，每个样本均设3次平行。1.2.2水质监测方法水质监测项目主要有氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、化学需氧量（COD）。各项均按照国家标准或环境保护标准中所要求的监测方法进行监测，具体方法见表1。1.2.3细菌培养与计数在人工湿地众多微生物种群中，细菌的数量最多，其次是放线菌、真菌，选择细菌作为研究对象。采取直接取出水样做分析。将从湿地模型中采集的水样接种于LB培养基中，涂布分离

7、，28°C恒温培养24h后进行计数。细菌计数采用平板菌落计数法。检验方法参见GB4789.2-2010。LB培养基：蛋白胨10g，NaCl5g,酵母膏（粉）10g，蒸馏水1000mL，1mol/LNaOH,琼脂10〜15g,pH7.2〜7.4，121.3°C湿热灭菌30min。1.2.4数据处理数据经Excel初步处理，借助SPSS18.0进行统计分析。2.结果与分析2.1试验结果试验所得的水质监测和细菌培养数据经Excel初步处理后，借助SPSS18.0进行统计分析，得到湿地水质及细菌统计特征值，见表2、图

8、2。空白对照组中污染物的浓度分别为TP0.36mg/L、NH3-N1.28mg/L、COD38.6mg/L。2.2分析2.2.1细菌数量变化及分析由图2可知，49d的培养过程中，细菌数量变化不稳定。其中，整个培养过程中，细菌数量最小值出现在培养的第四十天，为5.500X104CFU/mL；细菌数量最大值出现在培养的第四十八天，为7.790X107CFU/mL。生活污水注入模拟人工湿地第0天，水样中细