生物滞留池淹没区处理地表径流脱氮效果与微生物学机理

《生物滞留池淹没区处理地表径流脱氮效果与微生物学机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、生物滞留池淹没区处理地表径流脱氮效果与微生物学机理NitrogenRemovalPerformanceinStormwaterRunoffinSaturatedZonesofBioretentionandMicrobialMechanism学科专业：市政工程作者姓名：孙未指导教师：王芬副教授天津大学环境科学与工程学院二零一七年十二月万方数据万方数据万方数据万方数据摘要近年来，城市地表径流氮污染日益加剧，造成严重的水体富营养化问题。本文考察了干湿交替对生物滞留池淹没区处理含硝酸盐氮雨水的脱氮效果影响与脱氮菌群组成，研究结果对于海绵城市中生物滞留池实际应用及揭示生物滞留池淹没区脱氮机理具有重

2、要意义。以橡木作为碳源的生物滞留池淹没区反硝化效果更为稳定，平均反硝化速率为3mgNO---3-N/(L·d)，当进水NO3-N为6mg/L，2d干旱期时，NO3-N去除率可达100%。干旱期小于2d时，淹没区没有足够时间进行完全反硝化，出水中含NO-3-N；干旱期大于2d后，反硝化已经完成，腐殖质和挥发性脂肪酸会继续释放，导致出水COD过高（最高可达480mg/L），易形成二次污染。进水NO-3-N浓度升高会影响反硝化结束时间，淹没区对12、24、36、48mg/LNO-3-N完全去除时间分别为4、8、12、16d。反硝化过程中利用的碳源为木屑水解酸化所释放的挥发性脂肪酸。湿润期淹没区

3、内不存在反硝化脱氮过程。增大淹没区容积是提高生物滞留池反硝化性能最直接的选择。反硝化功能基因丰度会随着淹没区深度增加和进水NO-3-N浓度提高而增长。随着深度从0增加到50cm，硝酸盐还原功能基因narG丰度丰度百分比上升。硝酸盐还原功能基因narG、napA、氧化亚氮还原功能基因nosZ、亚硝酸盐还原功能基因nirK和nirS的基因丰度百分比随浓度上升而提高，并在36mg/L达到最大值，反硝化功能基因丰度百分比上升表明系统反硝化功能随浓度提高而增强。对填料样品进行高通量测序分析，发现柠檬酸杆菌属(Citrobacter)、施氏假单胞菌属(Pseudomonas)、脱氯单胞菌属(Dech

4、loromonas)、Acidovorax属、Diaphorobacter属、Denitratisoma属和Hyphomicrobium属为菌群中相对丰度较高的反硝化菌群，反硝化菌群相对丰度随进水硝酸盐氮浓度提高而提高。除反硝化菌群外，亦检出与木屑分解、腐殖质生成有关的木质素分解菌群属(Novosphingobium)和与挥发性脂肪酸生成有关的产乙酸菌群属(Lachnospiraceae)和乳酸杆菌属(Lactobacillus)。关键词：生物滞留池，淹没区，干湿交替，脱氮微生物I万方数据II万方数据ABSTRACTInrecentyears,theincreasingnitrogenp

5、ollutioninstormwaterrunoffhascausedseriouseutrophication.Itinvestigatednitrate-nitrogen(NO-3-N)removalperformanceinbioretentionsaturatedzonesunderintermittentwettinganddryingandanalyzeddenitrifyingbacteria,whichwasofgreatsignificancetoacceleratethepracticalapplicationofbioretentioninspongecityand

6、revealthedenitrificationmechanismofbioretentionsaturatedzones.Denitrificationperformancewasmorestableusingoakwoodascarbonsource,andaveragedenitrificationratewas3mgNO--3-N/(L·d).WheninfluentNO3-Nwas6mg/L,twodryingdayswereenoughforcompletedenitrification.Whendryingdayswerelessthan2days,therewouldbe

7、NO-3-Nleakingintheeffluent.Whendryingdaysweremorethan2days,therewouldbeaccumulationofhumicmattersandvolatilefattyacids,whichresultedinhighCOD(thehighestbeing480mg/L)intheeffluentandcausedsecondarypollution.Theincreaseo