典型異常狀況下人工濕地凈化效果及根區(qū)微環(huán)境的響應(yīng)特征.pdf

1、本研究選取三種基質(zhì)（爐渣、沸石、礫石）、四種植物（美人蕉、西伯利亞鳶尾、香蒲、麥冬）組合成七組不同濕地，選擇濕地運(yùn)行中的幾種典型異常狀況，包括:天候氣象（低溫、暴雨）、植物生長期（旺盛、枯敗）以及運(yùn)行狀況（進(jìn)水負(fù)荷變化、基質(zhì)堵塞）進(jìn)行針對性的研究，探討各濕地在不同狀況下的凈化效果、根區(qū)微環(huán)境特征以及兩者間的響應(yīng)關(guān)系，分別從宏觀和微觀上揭示外界環(huán)境變化對濕地凈化的影響，加深濕地內(nèi)部凈化機(jī)理的認(rèn)知，對人工濕地的野外穩(wěn)定運(yùn)行和維護(hù)具有指導(dǎo)意義

2、。
　　試驗以小型水平潛流型人工濕地處理校區(qū)生活污水為對象，控制水力停留時間為3～4天，運(yùn)行水位約0.75m高。從2012年12月至2013年10月定期監(jiān)測各濕地進(jìn)出水COD、NH4+-N、TN、TP的變化，各狀況期間定期測定各濕地根區(qū)相應(yīng)點位水體的理化指標(biāo)(pH、DO、ORP)以及各植物濕地根區(qū)土壤的微觀指標(biāo)（脲酶活性、脫氫酶活性、總菌數(shù)量、硝化作用強(qiáng)度、反硝化作用強(qiáng)度），進(jìn)行綜合分析比較。試驗結(jié)果表明:
　　低溫下各濕地

3、污染物凈化效果以及根區(qū)微環(huán)境指標(biāo)均較低，根區(qū)pH變化不明顯。暴雨期間因雨水的沖刷稀釋，濕地污染物的表觀去除率顯著升高，實際污染物降解能力卻因流態(tài)的改變和水力停留時間的縮短而大大降低，暴雨過后濕地對磷的去除效果有略微提高。暴雨期間，由于酸雨效應(yīng)濕地內(nèi)部pH值降低，由弱堿性變?yōu)槿跛嵝?。植物的生長狀況對于有機(jī)物和氮去除效果的影響大于磷。植物旺盛生長期，根區(qū)DO、ORP、微生物的數(shù)量和活性以及硝化作用強(qiáng)度均顯著提高。暑期進(jìn)水負(fù)荷的異常降低使得人

4、工濕地污染物去除效果大大降低，根區(qū)總菌數(shù)量下降。濕地堵塞后對氮和磷去除效果較差，甚至出現(xiàn)負(fù)去除率的情況。濕地基本處于厭氧狀態(tài)，脲酶、脫氫酶活性較低，硝化作用強(qiáng)度較弱。短期的沖洗停休之后，對磷的去除效果有一定程度的改善。
　　對比不同基質(zhì)、植物濕地的凈化效果發(fā)現(xiàn):沸石對于氨氮的吸附作用優(yōu)勢明顯，爐渣除磷效果相對較好。美人蕉和香蒲生長旺盛時濕地污染物去除效果相對較好，低溫以及枯敗期較差，應(yīng)對枯敗莖葉進(jìn)行即時割除。鳶尾可作為低溫條件下的

5、優(yōu)選植物。沸石濕地以及美人蕉濕地的抗沖擊負(fù)荷能力較好。
　　分析濕地根區(qū)微環(huán)境特征與凈化效果的關(guān)系，得到:根區(qū)DO以及脫氫酶活性與COD去除效果低度正相關(guān)，ORP和總菌數(shù)量與COD去除效果中度正相關(guān)。根區(qū)總菌數(shù)量和脲酶活性與氮去除效果低度正相關(guān)，DO和ORP與氮去除效果中度正相關(guān)，硝化作用強(qiáng)度與氨氮、總氮去除率高度正相關(guān)，反硝化作用強(qiáng)度與總氮去除率相關(guān)性不顯著，DO、ORP以及總菌數(shù)量與總磷去除率相關(guān)性程度較低。
　　分析結(jié)