潜流人工湿地降解受污染水体中有机物的分析研究.pdf

摘要 摘要 本论文旨在研究潜流人工湿地对受污染水体进行处理时，有机物降解机理， 研究内容主要包括：(1)以同济大学内的受污染水体三好坞湖水为研究对象， 构建3个潜流人工湿地系统——芦苇、砾石l挣系统，芦苇、组合填料2}}系统， 组合植物、砾石3撑系统，考察在不同停留时间的运行条件下COD降解规律； (2)采用人工配水，以农药阿特拉津为研究对象，考察潜流人工湿地对其降解 的可行性以及不同盐度抑制下对其降解效率的影响； (3)采用PCR-DGGE技 术研究净化受污染水体的潜流人工湿地中的微生物种群结构及其分布特征，考 察不同盐度抑制作用下降解阿特拉津的潜流人工湿地中微生物种群结构及其分 布特征。通过本研究可以得到如下主要结论：(1)采用潜流人工湿地处理受污 染水体时，随着停留时间从2d增加到8d，3个湿地系统COD去除率基本上维 持在700／，80％之间，而COD去除速率则随着COD负荷率的提高而提高，并 且两者之间存在显著的线性相关性。从沿程COD浓度变化可知，潜流人工湿地 CoD降解主要集中在前端1／2处。从COD去除效果而言，组合植物一砾石的 2捍系统芦苇一组合填料的3群系统芦苇一砾石系统。(2)静态试验条件下，潜 流人工湿地内阿特拉津的降解半衰期约为16d，降解过程符合一级降解动力学， 为1．5、3．0、5．0、10．0、15．0e,／L得到相应盐度抑制下阿特拉津降解动力学方程， 符合一级降解动力学，盐度对潜流人工湿地阿特拉津降解效率呈现指数抑制作 流人工湿地系统内阿特拉津浓度降低并不是水解或吸附作用造成的，湿地系统 极可能存在微生物将阿特拉津降解转化为中间产物DEA、DIA。(3)采用分子 生物方法PCR-DGGE技术研究潜流人工湿地系统内微生物群落结构变化，从分 子生物水平揭示微生物与有机污染物去除之间的关系。通过对3个湿地系统总 细菌DGGE结果分析1撑系统沿程微生物种类基本不变，表明芦苇一砾石系统植 物与填料的单一性造成微生物种类的均一性；群、3撑系统微生物种类沿程变化 较大，不同的植物和填料表现出对微生物不同的刺激生长作用，从而提高了系 统微生物多样性。停留时间为4d时，通过沿程COD变化，建立微生物多样性 与有机物去除率的关系，表明射、3群装置沿程CoD与Shannon指数存在显著 摘要 的相关性，并且植物对微生物多样性影响胜于填料对其的影响。(4)通过对湿 地内氨氧化菌的研究发现，湿地内存在丰富的氨氧化菌，测序结果显示，该类 细菌与Nitro$omona8属较为接近。启动初期由于新鲜沸石填料能够大量的吸附 氨氮3群系统几乎没有氨氧化菌，而到了后期沸石填料吸附能力已经趋于饱和， 游离的氨氮促进了氨氧化菌的生长，3撑系统存在少量氨氧化菌。(5)盐度抑制 下降解阿特拉滓潜流人工湿地微生物种群相当丰富，盐度的改变影响了微生物 的生长，使得微生物种群结构发生了迁移，阿特拉津降解常数随着微生物 Shannon指数减少而减小。 关键词：潜流人工湿地受污染水体有机污染物阿特拉津盐度PCR-DGGE 微生物群落结构Shannon指数 Ⅱ Abstract ABSTRACT Themechanismof intheconstructedwetland organicpollutantdegradation surfacewaterwasstudiedinthisthesis．The treatingpolluted studyincluded：(1) With fromtheSanhao of theinfluent constructed Lake,threetypes wetlands，which wate 1撑with and