多介质人工湿地对生活污水中氮和磷的去除效率研究

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Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/286817707Removalefficiencyofmulti-mediumconstructedwetlandsonnitrogenandphosphorusindomesticsewageArticleinWetlandScience·June2013CITATIONREADS1455authors,including:GuangxuanHanBoGuanChineseAcademyofSciencesChineseAcademyofSciences69PUBLICATIONS639CITATIONS36PUBLICATIONS362CITATIONSSEEPROFILESEEPROFILESomeoftheauthorsofthispublicationarealsoworkingontheserelatedprojects:PlantadaptationtoenvironmentalstressinCoastalwetlandsViewprojectAllcontentfollowingthispagewasuploadedbyBoGuanon06February2017.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile. 第11卷第2期湿地科学Vol.11No.22013年6月WETLANDSCIENCEJune2013多介质人工湿地对生活污水中氮和磷的去除效率研究11,2111,2于君宝，侯小凯，韩广轩，管博，郑垒(1.中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室，山东省海岸带环境过程重点实验室，中国科学院烟台海岸带研究所，山东烟台264003；2.中国科学院大学,北京100049)摘要：分别以芦苇(Phragmitesaustralis)、东方香蒲(Typhaorientalis)、碗莲(Nelumbonucifera)、水生美人蕉(Cannaglauca)、睡莲(Nymphaeaalba)—金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)、凤眼莲(Eichhorniacrassipes)—金鱼藻为人工湿地净化植物，以沸石和无烟煤作为基质，构建6种多介质人工湿地单元，分别对3种浓度生活污水中的总氮(TN)、氨氮(NH+-4—N)、硝态氮(NO3—N)和总磷(TP)的净化效果进行研究。结果表明，污水停留时间为5d时，4种有沸石和无烟煤作为基质的人工湿地单元，对TN、NH+4—N和TP的去除效率显著高于无基质的两种湿地单元(p＜0.05)，其中香蒲、碗莲和美人蕉湿地单元对3种浓度污水的TN、NH+-4—N、NO3—N和TP的净化效率都达到90%以上，以美人蕉湿地单元的净化效率为最高。睡莲—金鱼藻湿地单元对氮和磷的净化效率总体上优于凤眼莲—金鱼藻湿地单元；但是，在凤眼莲—金鱼藻湿地单元处理后的污水中，溶解氧(DO)含量较高，出水清澈、透明。为此，在构建多级人工湿地时，美人蕉宜作为先锋种首先承载高浓度污水，香蒲、碗莲和芦苇次之，凤眼莲—金鱼藻适宜多级人工湿地的最后一级。关键词：多介质人工湿地；生活污水；氮；磷；去除效率中图分类号：X142；X171.1文献标识码：A文章编号：1672-5948(2013)02-233-07随着经济的快速发展和人民生活水平的提为水生植物生长提供载体和营养物质，为微生物高，工农业所排放的污染物造成的水体污染问题的生长提供稳定的依附表面，同时为植物、微生物日益严重，大量富含氮、磷等营养物质的污水被直生长及氧气的传输提供了必备条件。当污水流经接排入河流、湖泊，甚至海洋，导致水体的富营养人工湿地时，基质及其微生物会与污水发生一些[1]化，因此水污染治理问题一直是环境和生态研究物理或化学的反应，如吸收、吸附、过滤、离子交[10]的热点问题。在现有的污水处理技术中，人工湿换、络合反应等将水体中的污染物有效去除。地污水处理技术具有出水水质稳定、对氮和磷等多年来，对选择何种湿地植物和基质才能提营养物质去除能力强、基建和运行费用低以及具高人工湿地净化效率，进行了广泛的研究，并取得[2~6]有美学价值等优点受到了国内外的关注。人工了一定的成果，选择芦苇(Phragmitesaustralis)、东湿地一般是由植物、基质和微生物组成，主要通过方香蒲(Typhaorientalis)等生物量大的挺水植物，[7]物理、化学和生物协同作用净化污染物。植物和并突出生物多样性特色，对污染物去除有良好的[11,12]基质是影响人工湿地净化效率的两个重要介质，效果；不同基质对污染物的净化效率存在差植物不仅自身能够直接吸收污水中氮和磷等营养异，沸石和陶瓷对总氮和氨氮的去除效果良好，高物质，而且其生理活动有助于系统溶解氧的增加，炉钢渣、无烟煤、矿渣、粉煤灰具有较好的除磷能[13~17]利于土壤微生物的生长，促进湿地生态系统的硝力。但如今污水中的污染物复杂多样，浓度波[8,9]化和反硝化作用，强化湿地净化能力。基质可动大，仅靠单一介质的人工湿地往往无法满足去收稿日期：2012-08-21；修订日期：2013-01-12基金项目：山东省自然科学杰出青年基金项目(JQ201114)、中国科学院百人计划项目和“十二五”国家科技支撑计划项目(2011BAC02B01)资助。作者简介：于君宝(1970-)，男，吉林省长春人，博士，研究员，主要研究方向为元素生物地球化学与生态修复。E-mail:jbyu@yic.ac.cn 234湿地科学11卷污要求，于是多级湿地应运而生，通过搭配不同2～8mm，孔隙率为48.33%；无烟煤粒径为1～2植物和基质或者建立复合湿地来有效去除各种mm，孔隙率为51.33%；卵石粒径为4～8mm。[18~22]1.2方法污染物质。然而各级湿地使用何种介质、如何搭配尚没有统一的方法和手段，本实验在多级1.2.1实验设计复合湿地的基础上，将每一级湿地分解成独立的本实验装置为6个关联的实验容器。实验容湿地单元，通过人工配制不同浓度的生活污水，器上部直径为50cm，内径为47cm；下部直径为40研究各湿地单元对污水的净化效率，以期为多级cm，内径为37cm，高55cm。6个实验容器的编号人工湿地的理论研究和工程设计、湿地植物和基分别为A～F。各容器都设有可控制的进水和出水质的选择与搭配提供科学依据。阀门。在距离容器底部25cm处安装进水管，在其对侧安装出水管，水管端口处用约10目的塑料窗1材料与方法纱包裹，防止基质和土壤颗粒堵塞水管，并在其周1.1供试材料围填充少量大粒径卵石以紊乱水流(图1)。其中，A综合考虑植物的抗污性、经济性和美观性，并容器～D容器，在25～55cm深度层以1︰1的体积依据生物多样性原则，选取多年生草本挺水植物比分别填充沸石和无烟煤，在10～25cm深度层铺芦苇、东方香蒲、碗莲(Nelumbonucifera)和水生美垫供植物生长的土壤；直接在E容器和F容器底部人蕉(Cannaglauca)，浮水植物睡莲(Nymphaeaal⁃铺垫15cm厚的土壤。在A容器～D容器中分别种ba)和凤眼莲(Eichhorniacrassipes)，沉水植物金鱼植芦苇、东方香蒲、碗莲和水生美人蕉株苗，在E容藻(Ceratophyllumdemersum)作为供试植物。实验器种植睡莲—金鱼藻，在F容器种植凤眼莲—金鱼以沸石、无烟煤和卵石为基质，其中沸石粒径为藻。在每个容器中，种植每种植物4株。图1多介质人工湿地设计示意图Fig.1Thechartofthemulti-mediumconstructedwetlands+-湿地植物种植后，先加入自来水试运行，检验mg/L，NH4—N含量为20mg/L，NO3—N含量为其完好性，并确定湿地污水处理量。随后养护两20mg/L，TP含量为6mg/L。个月，其目的是：一方面，使植物适应桶内环境，成在3种浓度的污水中，加入等量的葡萄糖以提长至有一定的抗污性；另一方面，给出微生物充分供碳源。打开6个连接流量计的阀门，关闭下方5生长的时间，使湿地系统具有更高的净化效率。个连接桶与桶的阀门，打开对应的取水口，使6个养护期结束后，用葡萄糖、硫酸铵、硝酸钠和磷酸湿地单元形成6个独立的湿地处理系统，并且保持二氢钾人工配置出低氮和低磷、中氮和中磷、高氮进水浓度和流速的一致。每个湿地单元污水滞留和高磷3种不同浓度水平的生活污水。其中，在低时间设计为5d，根据设定的污水滞留时间和实验氮和低磷污水中，总氮(TN)含量为10mg/L，氨氮设施的处理能力，确定以10L/d的进水速度按照+-(NH4—N)含量为5mg/L，硝态氮(NO3—N)含量先低浓度后高浓度的顺序投加污水，每批污水连为5mg/L，总磷(TP)含量为1mg/L；在中氮和中磷续运行5d，在出水口取样，测定污染物的含量。+污水中，TN含量为25mg/L，NH4—N含量为1.2.2污染物测定-++12.5mg/L，NO3—N含量为12.5mg/L，TP含量利用连续流动分析仪(SkalarScan)测定TN、+-为3mg/L；在高氮和高磷污水中，TN含量为40NH4—N、NO3—N和TP含量。用FE20型pH计测 2期于君宝等：多介质人工湿地对生活污水中氮和磷的去除效率研究235定水体pH。用SG6-FK10溶解氧测定仪测定溶解和碗莲湿地单元(p＞0.05)，显示了水生美人蕉在氧(DO)含量。高污染浓度下较强的根际输氧能力，睡莲—金鱼+1.2.3污水净化效率的计算方法藻植物组合湿地单元(E容器)对NH4—N的净化污水净化效率的计算公式如下：能力优于凤眼莲—金鱼藻组合湿地单元(F容器)。η=(C0-C’)/C0×100%(1)由图3可以看出，A容器～F容器6种湿地单-在公式(1)中，η(%)为净化效率；C0(mg/L)为进水污元对NO3—N的净化效率都比较高，除了芦苇(A染物含量；C’(mg/L)为出水污染物含量。容器)和睡莲—金鱼藻(E容器)湿地单元，在处理高-1.2.4数据处理浓度污水时对NO3—N的净化率为86.07%和-采用SPSS13.0软件处理和分析数据。88.37%以外，其他湿地单元对NO3—N的净化效率都达到了94%以上，有沸石和无烟煤混合基质2结果与讨论的A容器～D容器湿地单元相较于无基质的E容2.1不同介质组合的人工湿地净化生活污水中含-器和F容器湿地单元净化NO3—N的优势并不突氮污染物的效果-出，说明湿地净化NO3—N的能力并不取决于基根据污水处理前的污染物含量及处理后的含质吸附作用的强弱，植物的吸收作用和反硝化作量，分别计算TN、NH+--4—N和NO3—N的净化率。用是去除NO3—N的关键。由图2可以看出，6种湿地处理单元对污水中的+NH4—N有不同程度的净化作用，A容器～D容器湿地单元的净化率显著高于E容器和F容器湿地单元(p＜0.05)，其净化率几乎都达到90%以上，说明沸石、无烟煤的混合基质和植物组合的湿地单+元对NH4—N具有极强的去除效果。另外，污水+浓度会影响人工湿地对NH4—N的净化率，当污+水中NH4—N初始含量较低时，A容器～D容器湿+地单元对NH4—N的去除率无显著差异(p＞0.05)，都为92%左右；E容器和F容器湿地单元的图3不同介质组合人工湿地去除率分别为55.92%和58.74%，二者也无显著差对不同浓度污水硝态氮的净化率异(p＞0.05)。但当投加中浓度和高浓度污水时，Fig.3Theremovalefficiencyofnitratenitrogen水生美人蕉湿地单元(D容器)对高浓度污水的inthepollutedwaterwithvariousconcentrationstreated+byconstructedwetlandswithdifferentmediumcombinationNH4—N净化率高达98.43%，显著高于芦苇、香蒲由图4可以看出，A容器～F容器6种湿地单元对各浓度污水中的TN都有很强的净化效率，都在74.44%～97.27%范围内，但是A容器～D容器湿地单元对TN的净化率显著高于E容器和F容器湿地单元，另外当污水浓度变化时，各容器的净化率变化存在差异。处理低浓度和中浓度污水时，A容器～D容器湿地单元去除TN的能力无显著差异，处理高浓度污水时，芦苇湿地单元对TN的净化效率为85.61%，显著低于香蒲、碗莲、美人蕉湿地单元(p＜0.05)。F容器湿地单元对低浓度污水图2不同介质组合人工湿地对的TN净化率显著高于E容器湿地单元，但是处理不同浓度污水氨氮的净化率Fig.2Theremovalefficiencyofammonianitrogeninthe中、高浓度的污水时，其结果却恰恰相反，说明睡pollutedwaterwithvariousconcentrationstreatedby莲—金鱼藻的植物组合对TN的去除能力更为稳constructedwetlandswithdifferentmediumcombination定，同时凤眼莲—金鱼藻对低浓度污水有较好的 236湿地科学11卷处理效果。综合对比分析，沸石和无烟煤混合基香蒲、碗莲和美人蕉对于低、中浓度污水的TN都质的湿地单元对TN去除效率相对较高；在高浓度有着高效而且稳定的去除效果，但是在处理高浓污水条件下，芦苇湿地单元对TN的去除效率明显度污水时，美人蕉湿地单元的净化优势明显，而芦下降。苇湿地单元的净化能力有所下降，所以在多级湿地中，美人蕉应该作为先锋种首先承载高浓度污水，香蒲、碗莲、芦苇次之；睡莲—金鱼藻与凤眼莲—金鱼藻湿地单元相比，睡莲—金鱼藻湿地单元的净化能力更为稳定，对中、高浓度污水的处理优于凤眼莲—金鱼藻湿地单元；另外，凤眼莲—金鱼藻湿地单元对低浓度污水净化效率更高，且净化后的出水十分清澈，因此凤眼莲—金鱼藻的植物组合适于用作人工湿地的最后一级，既具有进一步净化水质的功能，又美化了湿地景观。2.2不同介质组合人工湿地净化生活污水中磷污图4不同介质组合人工湿地染物的效果对不同浓度污水总氮的净化率根据污水处理前后的污染物浓度，计算出总Fig.4Theremovalefficiencyoftotalnitrogen磷的净化率。由图5可以看出，6种人工湿地单元inthepollutedwaterwithvariousconcentrationstreated对TP有着不同程度的净化效果。其中，A容器～byconstructedwetlandswithdifferentmediumcombinationD容器湿地单元的平均净化率达到95%以上，E容以沸石和无烟煤为混合基质的湿地单元对含器和F容器湿地单元的平均净化率分别为87.29%氮污染物具有很高的去除能力，其主要原因是沸和56.95%，有基质的湿地单元对TP的净化率显著+石具有长期保持吸附NH4—N能力，因此能够高优于无基质的湿地单元(p＜0.05)，表明沸石和无+[15]效地去除NH4—N，且具有可生物再生的特性。烟煤混合基质对磷有很强的吸附作用，这种吸附+[23]同时硝化作用也对NH4—N的去除有重要影响，作用在除磷过程中占主导地位，植物对磷的吸收种植美人蕉的D容器湿地单元处理中、高浓度污水作用有限。有实验研究发现，无烟煤对磷有极强+时，显现出对NH4—N更高的去除效率，这是因为的去除作用，而沸石对磷的去除效果不好[26]。由其具有较强的根际输氧能力，创造出更适于硝化此可见，本实验的混合基质对磷的高效净化能力作用发生的好氧环境，使D容器湿地单元的硝化作起主要作用的是无烟煤。同时，无填充的基质的E用强于其他湿地单元。本实验A容器～D容器湿容器和F容器湿地单元对磷也有一定的吸收作-地单元与E容器和F容器湿地单元对NO3—N的用，且睡莲—金鱼藻植物组合的湿地单元对磷的净化率相比无显著优势，表明人工湿地植物吸收净化能力优于凤眼莲—金鱼藻组合的湿地单元。-和反硝化作用是NO3—N去除的主要途径，与基填充基质的4种湿地单元对3种浓度污水的[24]质的吸附能力关系不大，此结果和KuschkP等TP都有极强的净化能力，是植物、微生物和填料的研究结果一致，同时亦可表明，沸石和无烟煤对共同作用的结果。其中，美人蕉湿地单元的净化[25]硝酸盐的吸附能力不强。由于配制的污水没有率达到了100%。无填充基质的睡莲—金鱼藻湿添加有机氮物质，所以湿地单元对TN的去除受地单元对TP的净化效率最高达到96.32%，一方+-NH4—N和NO3—N的综合影响，其净化途径主要面，该湿地单元的植物为浮水植物睡莲与沉水植为植物的吸收作用、基质的吸附作用和反硝化作物金鱼藻相结合，充分利用了湿地空间，并吸收营用。综合来看，无论是低浓度还是高浓度污水，沸养物质；另一方面，睡莲本身对磷具有较强的吸收石和无烟煤基质的人工湿地对氮的净化能力强于[27]能力。因此，在运用多级湿地处理磷污染物超直接使用土壤的人工湿地，因此在运用多级人工标污水时，应该将有无烟煤填料的湿地单元前置，湿地处理氮污染物超标的污水时，填充沸石会达并选择美人蕉为湿地植物的先锋种，首先承载浓到较为理想的处理效果。从植物选择来看，芦苇、度最高的污水，其次选择碗莲、香蒲、芦苇，在湿地 2期于君宝等：多介质人工湿地对生活污水中氮和磷的去除效率研究237末端，先种植睡莲—金鱼藻，再种植凤眼莲—金鱼(r=-0.529，p＜0.05)和TP净化率(r=-0.496，p＜藻，实现湿地整体净化效率的最大化。0.05)呈负相关关系，说明人工湿地对氮、磷的净化率与水体DO含量有密不可分的联系，污水流经湿地后的DO含量越低，说明湿地去除污染物所消耗的溶解氧越多，硝化细菌等好养微生物的活动越频繁，其消耗氧气的速度超过了植物光合作用所[29]供给的氧气量，在结果上表现为净化率增强。图5不同介质组合人工湿地对不同浓度污水总磷的净化率Fig.5Theremovalefficiencyoftotalphosphorusinthepollutedwaterwithvariousconcentrationstreatedbyconstructedwetlandswithdifferentmediumcombination图6经过不同介质组合人工湿地净化的2.3不同介质组合湿地对生活污水中溶解氧含量不同浓度污水的溶解氧含量的影响Fig.6Dissolvedoxygencontentsinthepollutedwater由图6可以看出，E容器和F容器湿地单元的withvariousconcentrationstreatedbyconstructedwetlands平均DO含量分别为5.59mg/L和4.67mg/L，显著withdifferentmediumcombination高于A容器～D容器湿地单元(p＜0.05)，E容器和3结论F容器湿地单元之间无显著差异。这是因为A容器～D容器湿地单元在湿地类型上属于潜流湿地，4种以沸石和无烟煤作为基质的人工湿地对+污水从湿地内部流过，湿地内部微生物的生命活TN、NH4—N和TP的净化效率显著高于无基质的动以及污染物的分解需要吸收水中的溶解氧，而两种湿地单元，说明在去除以上污染物时，基质起由于其无法直接从空气中获取氧气，只能通过植着主要净化作用，植物起辅助净化作用。有基质-物的光合作用缓慢输送，所以DO含量偏低；E容器的人工湿地对NO3—N的净化效率与无基质人工-和F容器湿地单元在湿地类型上属于表流湿地，污湿地无显著差异，说明基质对NO3—N去除的作水从湿地表面流过，消耗溶解氧的同时，可以通过用不强，其净化途径主要依靠反硝化作用和植物大气不断补充氧气，因此其DO含量维持在一个较的吸收作用。高的水平上。处理低浓度污水时，各湿地单元的种植水生美人蕉的湿地对3种浓度生活污水+-DO含量总体上大于处理中、高浓度污水时，这主的TN、NH4—N、NO3—N和TP净化效率都最高，要是由于低浓度污水的污染物较少，只消耗了部显示出水生美人蕉强大的根系输氧能力和吸收分溶解氧，植物的光合作用亦补偿了部分溶解氧，氮、磷的能力。在运用多级湿地处理污水时，应根而中、高浓度污水的污染物浓度大，微生物活动更据污水的水质情况决定各级湿地的选择；有基质加旺盛，硝化作用更剧烈，加上葡萄糖的分解和其的湿地适合置于湿地前端，凤眼莲—金鱼藻相比他还原性物质的耗氧过程，消耗了更多的溶解氧，于其他湿地单元出水更加透明、清澈，适于置于湿[28]地末端。因此表现出DO含量偏低。GoltermanHL研究发现，湿地水体中的DO含量会改变水中的氧化还原环境，从而影响对氮、磷的净化效果。DO含量致谢：本研究得到“中国科学院黄河三角洲滨海湿+地生态试验站”各部门人员的大力支持，在此表示分别与TN净化率(r=-0.692，p＜0.01)、NH4—N净-衷心感谢！化率(r=-0.585，p＜0.05)、NO3—N净化率 238湿地科学11卷[20]万金保,兰新怡,汤爱萍.多级表面流人工湿地在鄱阳湖区农参考文献村面源污染控制中的应用[J].水土保持通报,2010,30(5):118~[1]陆印.农业种植对水体富营养化的影响研究[J].吉林农业,121,146.2011,(10):143.[21]严立,刘志明,陈建刚,等.潜流式人工湿地净化富营养化景观[2]StottmeisterU,WieNerA,KuschkP,etal.Effectsofplantsand水体[J].中国给水排水,2005,12(2):11~13.microorganismsinconstructedwetlandsforwastewatertreatment[22]李静,姜冰冰,王飞宇,等.北京市杨镇一中人工湿地设计及污[J].BiotechnologyAdvances,2003,22(1-2):93-117.水处理效果[J].湿地科学,2012,10(1):102~108.[3]籍国东,孙铁珩,李顺.人工湿地及其在工业废水处理中的应用[23]SunG,ZhaoY,AllenS.Enhancedremovaloforganicmatter[J].应用生态学报,2002,13(2):224~228.andammoniacal-nitrogeninacolumnexperimentoftidalflow[4]李娟,张龙庄,段亮,等.人工湿地废水处理技术的研究现状及constructedwetlandsystem[J].Journalofbiotechnology,2005,展望[J].南方农业学报,2011,42(1):69~73.115(2):189-197.[5]张清.人工湿地的构建与应用[J].湿地科学,2011,9(4):373~[24]KuschkP,WieNerA,KappelmeyerU,etal.Annualcycleofni-379.trogenremovalbyapilot-scalesubsurfacehorizontalflowina[6]傅长锋,李大鸣,白玲.东北屯人工湿地污水处理系统的设计与constructedwetlandundermoderateclimate[J].WaterResearch,应用[J].湿地科学,2012,10(2):149~155.2003,37(17):4236-4242.[7]宋志文,毕学军,曹军.人工湿地及其在我国小城市污水处理中[25]LiZ.Useofsurfactant-modifiedzeoliteasfertilizercarriersto的应用[J].生态学杂志,2003,22(3):74~78.controlnitraterelease[J].Microporousandmesoporousmateri-[8]KantawanichkulS,PilailaS,TanapiyawanichW,etal.Wastewa-als,2003,61(1-3):181-188.tertreatmentbytropicalplantsinvertical-flowconstructedwet-[26]张翔凌.不同基质对垂直流人工湿地处理效果及堵塞影响研lands[J].Waterscienceandtechnology,1999,40(3):173-178.究[D].北京:中国科学院研究生院,2007.[9]LundL,HorneA,WilliamsA.Estimatingdenitrificationina[27]彭婉婷,邹琳,段维波,等.多种湿地植物组合对污水中氮和磷largeconstructedwetlandusingstablenitrogenisotoperatios[J].的去除效果[J].环境科学学报,2012,32(3):612~617.EcologicalEngineering,1999,14(1-2):67-76.[28]GoltermanHL.Thechemistryofphosphateandnitrogencom-[10]ReddyK.Fateofnitrogenandphosphorusinawaste-waterre-poundsinsediments[M].Dordrecht/Boston/London:Kluweraca-tentionreservoircontainingaquaticmacrophytes[J].Journalofdemicpublishers,2004.EnvironmentalQuality,1983,12(1):137-141.[29]鄢璐,王世和,刘洋,等.人工湿地氧状态影响因素研究[J].水[11]BrixH.Domacrophytesplayaroleinconstructedtreatmentwet-处理技术,2007,33(1):31~34.lands?[J].Waterscienceandtechnology,1997,35(5):11-18.[12]GopalB.Naturalandconstructedwetlandsforwastewatertreate-ment:Potentialsandproblems[J].Waterscienceandtechnology,1999,40(3):27-35.[13]袁东海,任全进,高士祥,等.几种湿地植物净化生活污水COD、总氮效果比较[J].应用生态学报,2004,15(12):2337~2341.[14]张翔凌,张晟,贺锋,等.不同填料在高负荷垂直流人工湿地系统中净化能力的研究[J].农业环境科学学报,2007,26(5):1905~1910.[15]武俊梅,张翔凌,王荣,等.垂直流人工湿地系统基质优化级配研究[J].环境科学,2010,31(5):1227~1232.[16]薛玉,张旭,李旭东,等.复合沸石吸氮系统控制暴雨径流污染[J].清华大学学报(自然科学版),2003,43(6):854~857.[17]张燕,庞南柱,蹇兴超,等.3种人工湿地基质吸附污水中氨氮的性能与基质筛选研究[J].湿地科学,2012,10(1):87~91.[18]崔玉波,余丹,朱宝英.两级逆向垂直潜流人工湿地去除营养物的性能研究[J].中国给水排水,2007,23(15):8~12.[19]海热提,范立维,谢涛,等.两级潜流人工湿地在中国东北高寒地区的应用研究[J].环境科学,2007,28(11):2442~2447. 2期于君宝等：多介质人工湿地对生活污水中氮和磷的去除效率研究239RemovalEfficiencyofMulti-mediumConstructedWetlandsonNitrogenandPhosphorusinDomesticSewage11,2111,2YUJun-bao，HOUXiao-kai，HANGuang-xuan，GUANBo，ZHENGLei(1.KeyLaboratoryofCoastalEnvironmentalProcessesandEcologicalRemediation,ChineseAcademyofSciences;KeyLaboratoryofCoastalEnvironmentalProcessesofShandongProvince;YantaiInstituteofCoastalZoneResearch,ChineseAcademyofSciences,Yantai264003,Shandong,P.R.China;2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,P.R.China)Abstract:Usingmulti-mediumconstructedwetlandswhichplanted6differentplants,i.e.Phragmitesaustra⁃lis,Typhaorientalis,Nelumbonucifera,Cannaglauca,Nymphaeaalba-CeratophyllumdemersumandEichhorn⁃iacrassipes-Ceratophyllumdemersum,theremovalefficiencyofthreeleveltotalnitrogen(TN),ammonianitro-+-gen(NH4—N),nitratenitrogen(NO3—N)andtotalphosphorus(TP)indomesticsewagewereinvestigated.Thezeoliteandanthracitewereselectedtobeasmuti-mediuminfourconstructedwetlandunits.Theresults+showedthattheremovalefficiencyofTN,NH4—NandTPbyconstructedwetlandswithmuti-mediumofze-oliteandanthraciteweresignificantlyhigherthanthatinconstructedwetlandswithoutmuti-medium(p<0.05)after5daysremaining.Theremovalefficiencyofthreemulti-mediumconstructedwetlandswhichplantedTy⁃phaorientalis,NelumbonuciferaandCannaglaucaweremorethan90%(p<0.05)for3levelsofdomesticsewage,andthehighestremovalefficiencyappearedinconstructedwetlandofCannaglauca.Ingeneral,theremovalefficiencyinNymphaeaalba-CeratophyllumdemersumwetlandunitwashigherthanthatinEichhorniacrassipes-Ceratophyllumdemersumwetland.ThewaterflowedfromEichhorniacrassipes-Ceratophyllumdemer⁃sumwetlandunitwasclearandbright,Therefore,wesuggestedthattheCannaglaucaplaceinfirststagetoremovethehighpollutantsewage,thenfollowwithTyphaorientalis,NelumbonuciferaandPhragmitesaustralis,theEichhorniacrassipes-Ceratophyllumdemersumissuitabletobeasthelaststageinthemulti-stageconstructedwetlands.Keywords:multi-mediumconstructedwetlands;domesticsewage;nitrogen;phosphorus;removalefficiencyViewpublicationstats