湿地综述论文

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1、人工湿地微生物状况及其相关分析Artificialwetlandmicrobialsituationandcorrelationanalysis郭舒昀武夷学院环境与建筑工程系环境工程，南平摘要：微生物是人工湿地系统中的重要角色。微生物种群结构的多样性、稳定性和种群恢复性对维护湿地处理系统的有效性起着关键作用。研究湿地中微生物的多样性，即微生物的种类和数量的多少是评价人工湿地作用的重要指标。本文从人工湿地微生物群落的研究方法、微生物群落结构与组成、微生物群落调节作用与环境因素的关系等方面，综述了人工湿地微生物的研究进

2、展。如何进一步加深对氮循环相关微生物多样性的研究，提高废水中氮的去除效率依然是未来人工湿地技术需要解决的重要问题之一。关于多种微生物群落互相影响、约束造成的湿地内微生物系统的特征和分布，以及对湿地去除污染物效果造成的影响也将是热点和难点。除此之外，运用先进的分子微生物生态技术对现有微生物进行驯化和改造的研究也是很有实际意义的。目前关于微生物去除污染物因素相互影响的研究工作还很少，也将成为今后研究的重点。关键字：人工湿地，微生物，微生物群落，分布特征1.前言人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统，最早是由澳大利亚的Ma

3、ckney于1904年提出的，指人工建造和监督控制的、工程化的沼泽地，利用自然生态系统中的物理、化学和生物三重协同作用来实现对污水的净化作用。按照微生物生态系统分类，人工湿地属于陆地微生物生态系统。人工湿地基质中微生物类群在人工湿地污水净化过程起到积极重要的作用。人工湿地成熟后，填料表面和植物根部形成生物膜，污水流经时，固体悬浮物被填料及根系阻截，有机物通过生物膜的吸附、同化作用而得以去除[1]。人工湿地中氮主要是依靠微生物的硝化和反硝化作用来去除，植物吸收和氨挥发也可以去除部分氮。废水中磷的去除是依靠填料和湿地中

4、沉积物吸附、微生物和植物的吸收等来实现。近年来，多数学者已对人工湿地的微生物学与生物化学特性进行了研究，但多集中于微生物生物量、呼吸作用、酶活性的研究，揭示微生物生物量及其活性在时间、空间上的分布和变化。人工湿地系统污染物的去除是不同种类微生物共同作用的结果，而某些特定类群的微生物往往起着关键作用，认识这些具有特殊功能的微生物，以及它们在水体修复过程中的变化一直是各国学者所感兴趣的课题。1.微生物群落结构与组成3.1季节差异（及温度差异）根际微生物在人工湿地中的分布特点、季节性动态变化：从植物间的比较看，植物根际区

5、基质的微生物数量（包括氨化细菌、亚硝酸细菌和反硝化细菌）均高于无植物的对照。有植物的湿地系统中细菌数量显著高于无植物系统，且植物根部的细菌数比基质中高1～2个数量级。在冬季十二月份、一月份和二月份三个月内氨化细菌数量为全年最少；春秋两季氨化细菌数量大于夏季氨化细菌数量，五月份数量达到年内的最高值。亚硝酸细菌数量冬季小于夏季。人工湿地基质所含反硝酸细菌数量冬季小于夏季。在冬季，虽然湿地植物的地上部分枯萎，但湿地中各类微生物的数量则基本上保持在较高的水平上，不过好氧微生物和兼性厌氧微生物数量的比值有所减少。冬季，植物根

6、际区沙层所含氨化细菌数量高于对照沙层。反硝化细菌数量和反硝化作用强度均弱于夏季，这与气候因素有关。冬季，由于天气寒冷，植物生长状况不如夏季，因而根际有机碳含量较夏季低，而且湿地运行强度减弱，营养物质供给减少，对微生物的生长不利，因而表现为根际氨化细菌数量的减少；初夏，气温适宜，植物生长状况良好，根际区有相对充足的有机碳，而且人工湿地正常运行，营养物质补给充足，微生物新陈代谢旺盛，因而根际氨化细菌数量较大。Tietz等(2007)在用VSSFCW处理生活污水时发现超过一半的微生物群落分布在砂质过滤基质的上层，并且认为

7、真菌集中分布在0～10cm、10～20cm细菌数量变化较大，而低于20cm，细菌的数量趋于稳定。Sleytr等(2007)研究表明，10～20cm层为微生物的生长提供了良好的氧环境和营养物质。Nguyen(2000)和Nurk等(2005)研究发现，在HSSFCW中，微生物群落数量随深度和排污口距离的增加而减少。不同种类植物生长一起，存在着相互之间的作用。植物之间通过释放化学物质，影响周围植物的生长，包括促进和抑制作用。人工湿地常用的植物，如香蒲、芦苇等存在这样的相生相克作用。某些植物的枯枝落叶经水淋或微生物的作用

8、也会释放出一定的克生物质，抑制植株自身的生长。这些都会影响到人工湿地微生物的生长和去除效率，并增加人工湿地研究的复杂性。3.2不同类型人工湿地微生物差异研究表明，在人工湿地系统中，以细菌数量为最多，其次为放线菌，最少的为真菌［2］。不同类型人工湿地(HSSFCW、VSSFCW和SFCWs)不仅微生物数量在一个近似的范围之内，而且在潜流人工湿地中微生物数量都存