复合构建湿地运行初期理化性质及氮的变化_贺锋

文章编号:1004-8227(2002)03-0279-05复合构建湿地运行初期理化性质及氮的变化贺　锋,吴振斌＊,付贵萍,陈辉蓉,成水平,熊　丽,邱东茹,金建明,李玉元(中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室,湖北武汉430072)摘　要:研究了在间歇式进水条件下,复合构建湿地系统对氮的去除效果,阐述了温度、溶氧、pH等理化因子变化的原因。实验初期,系统尚处于不稳定时期,对N的去除不够理想。随着系统运转逐步步入稳定状态,对KN、NH+4-N、NO-2-N有明显的去除效果,平均去除率分别为50%、66%和71%。硝化-反硝化作用是氨氮去除的主要途径。从总体上看,有植物系统中硝态氮的出水含量较对照系统高,说明间歇式进水以及植物的存在都有利于硝化作用的发生。实验发现,复合构建湿地在冬季仍能较好地改善水质,是一种有效的水链管理对策,对受污水体水质改善和水生态系统恢复具有重要意义。关键词:复合构建湿地;间歇式进水;氮的去除;硝化作用文献标识码:A　　随着社会经济的不断发展,城市化的进程加速,加之污染治理的速度远远赶不上污染发展的速度,水体污染不断加重,水质恶化、水生态系统严重退化。由于80%以上的污水未经处理就直接排放,我国1/3以上的河段受到污染,90%以上的城市水域严重污染,近50%的重点城镇水源不符合饮用水源标准。水环境质量的不断恶化,破坏了水的循环再生特性,导致可利用水资源的进一步减少,加剧了水资源供需矛盾,水资源短缺和水环境污染严重制约了我国社会经济的可持续发展。解决这些危及人类生存发展的问题,改善水质,实现水生态系恢复是目前极为紧迫的任务。水体中N的含量过高,是造成富营养化的主要因素之一[1]。湿地,作为一种高生产力的生态系统[2],是净化污水[3],特别是去除N的有效途径之一,其可行性已得到很多专家和学者的认可[4]。湿地系统对N的去除主要是取决于微生物的硝化和反硝化作用[5]。因此,如何设计系统以提高硝化和反硝化反应是关键。水平流系统对污水中BOD、COD去除效果较好,但对营养物质的去除尚不尽人意。为弥补这一不足,Seidel首次设计了垂直流系统,但该系统进水方式不同,净化效果亦不一样[6]。为探讨新的净化系统,更好地改善水质,本研究采用复合构建湿地系统作为试验,以期作为水链管理的一种新对策,促使退化水生态系的恢复和水资源的持续利用。1　材料与方法1.1　实验系统构造实验系统由水泥构筑的(1×1×1)m3两个池串联组成,两池中间用水泥挡板隔开,底部相通。池内基质有两层,底层为碎石,上层为细砂。1号池细砂高出2号池10cm(见图1)。1.2　系统进水本实验系统建立在东湖湖畔,采用东湖子湖水果湖旁一池塘水体作为进水水源。池塘污水(称之为进水1,即Inf.1),经水泵提升后储存在蓄水池中,每次进水,污水由蓄水池排入定量池(此水称之为进水2,即Inf.2),再由定量池直接进入湿地。该蓄水池储水可供湿地系统用水1至2天,系统采用间歇式进水,该实验阶段水力负荷为200mm/d。1.3　湿地植物本系统植物的筛选基于以下几方面考虑:(1)武汉地区及亚热带区域典型种;(2)根系发达,生物量较大,一般为多年生;(3)有一定的抗虫害能力;(4)耐污能力强。人工湿地系统的具体植物组合见表1。第11卷第3期2002年5月　　　　　长江流域资源与环境ResourcesandEnvironmentintheYangtzeBasin　　　　　　　Vol.11No.3May2002收稿日期:2001-05-08;修回日期:2001-10-10基金项目: