纳米银对人工湿地脱氮性能的影响研究

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1、学校代码：10286分类号：X703密级：公开UDC：628.3学号：151035工程硕士学位论文纳米银对人工湿地脱氮性能的影响研究研究生姓名：刘家良导师姓名：黄娟副教授白永刚高工申请学位类别工程硕士学位授予单位东南大学工程领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2018年06月05日研究方向市政工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席吴慧芳评阅人S005412-1S005412-22018年06月05日硕士学位论文纳米银对人工湿地脱氮性能的影响研究专业名称：建筑与土木工程研究生姓名：刘家良导师姓名：黄娟IMPACTSOFSILVERNA

2、NOPARTICLESONNITROGENREMOVALPERFORMANCEOFCONSTRUCTEDWETLANDAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYLIUJia-liangSupervisedbyAssociateProf.HUANGJuanDepartmentofMunicipalEngineeringSoutheastUniversityJun2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文

3、是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。尽我所知，论文中不包含其他人己经发表或撰写过，除了文中特别加以标注和致谢的地方外过的材料。与我的研宄成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用一的说明并表示了谢意同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确。研宄生签名：曰期：东南大学学位论文使用授权声明、《（光盘版）》电子杂东南大学、中国科学技术信息研宄所国家图书馆、中国学术期刊志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位。论文的复印件和

4、电子文档，可以采用影印本人电子文档的、缩印或其他复制手段保存论文一，可致，允许论文被查阅和借阅以内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外公布）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研宄生院办理。＾日期：研宄生签名：导师签名摘要摘要随着纳米技术的快速发展，纳米银颗粒（AgNPs）因诸多优良特性被广泛用于各个领域。大量包含在生活用品及工业产品中的AgNPs不可避免地进入生态环境中，进而存在潜在的环境风险。本文以实验室规模的垂直流人工湿地污水

5、处理系统为研究对象，考察了AgNPs长期暴露（暴露周期450天）下对湿地脱氮性能的影响及AgNPs在湿地系统中的迁移归趋，为进一步探究人工湿地生态系统去除AgNPs这一新型污染物的可行性提供借鉴。研究考察了不同浓度（0μg/L、50μg/L和200μg/L）AgNPs暴露下三组黄菖蒲人工湿地的脱氮效果。结果表明，AgNPs暴露初期，TN和NH+4-N的去除效果均受到较强烈抑制，且抑制程度与AgNPs暴露浓度正相关。随着暴露时间的延长，抑制状态逐渐缓解，TN和NH+4-N去除效果开始恢复，两组加药湿地脱氮受抑制程度的差异也逐渐缩小。AgN

6、Ps暴露后期，与对照组湿地（不投加AgNPs）相比，两组加药湿地TN、NH+4-N去除效果稳定，且未表现出抑制效应。污染物沿程去除规律表明，湿地土壤层是含氮物质去除的主要场所，且AgNPs暴露对土壤层脱氮的影响最为显著。脱氮功能基因测定结果显示，AgNPs长期暴露提升了土壤层硝化功能基因（amoA和nxrA）拷贝数，对反硝化功能基因（nirK、nirS和nosZ）和厌氧氨氧化基因（anammox16SrRNA）未产生明显影响。同时，湿地系统pH值未受AgNPs暴露的影响。50μg/LAgNPs暴露对湿地COD去除效果无明显影响，而200

7、μg/LAgNPs暴露初期对湿地COD去除产生较强烈的抑制作用，但随暴露时间的延长COD去除效果迅速恢复至正常水平，并趋于稳定。AgNPs在湿地系统中的去除率超过90%，且土壤层和植物组织的银浓度均与暴露浓度呈正相关。对比研究了100μg/L的AgNPs长期暴露下无植物湿地、黄菖蒲湿地、花叶芦竹湿地、伞莎草湿地的脱氮效果。结果表明，AgNPs投加初期对四组湿地TN、NH+4-N去除效果均产生了明显的抑制作用。长期暴露后，各组有植物湿地脱氮效果均明显高于无植物湿地，湿地植物显著提高了湿地抵抗AgNPs毒性的能力。其中，黄菖蒲在抵抗AgNP

8、s急性毒性方面具有较强的能力，而伞莎草在低温条件下抗逆性良好。污染物沿程去除规律表明，土壤层脱氮效果受AgNPs影响最严重。整个试验期间，各湿地COD去除效果和pH值均未受到AgNPs暴露的明显影响。此外，