表流型湿地原生动物的季节变化与水质的关系_周庆华

表流型湿地原生动物的季节变化与水质的关系周庆华(江西省吉安市环境科学研究所，江西吉安343000)摘要:以2009年冬季和2010年春季采样监测数据为依据，分析表流型(SWF)人工湿地系统中原生动物的种类与校园生活污水处理效果的关系。通过对原生动物种类的变化和对应的COD、氨氮、TP的相互关系的研究证明:(1)当COD值由进水时的120mg/L左右逐渐降低至55mg/L，氨氮由12．4mg/L降至7．9mg/L，TP值由0．79mg/L降至0．48mg/L的过程中，原生动物种类数逐渐减少;(2)冬季原生动物数少于春季，且种类也不尽相同，冬季所特有的种类表现为蓬体虫、指状拟舟虫、平囊虫、后毛虫等，反之，春季特有的为喇叭虫、全列虫和变形虫等。关键词:表流型湿地季节变化原生动物净化效果人工湿地污水处理系统作为一种新兴的生态处理技术起源于德国［1］，应用到城市处理城市生活污水领域具有:投资少、建设运营成本低;净化效果好、去除N、P能力强;工艺简单、组合多样化、易于维护;对负荷变化适应性强;生态环境效益显著、废水资源化程度高等优点［2］－［3］。用人工湿地系统处理废水，各种环境因子，例如进水的物化条件、各种技术参数以及气候变化都会直接影响处理系统中各种生物的生长，从而影响废水处理效果。在各种生物中，原生动物结构简单，生命周期短，对污染反应迅速，水体环境的突然变化能直接从原生动物群落的变化上反映出来。故可以通过处理系统中原生动物的种类和数量的变化，反映出环境因子的变化。而COD、NH4－N、TP值可以作为废水处理效果的特定指标。可见，了解废水处理系统中原生动物的种类和数量的变化和对应的COD、NH4－N、TP值以及它们间的关系，就可以在一定程度上反映出废水处理中的情况，从而促进更好地加强管理工作。作为浮游动物的重要组成部分之一，水体中的原生动物所具有的个体小、繁殖快、世代周期短及分布广泛等特征，在污水处理的人工体系中，它不仅是和细菌一起在污水净化中起主要作用的微生物，而且是指示处理过程及处理效果的重要的指示性生物［4］。现就人工湿地系统中原生动物的种类变化与COD、氨氮、TP去除率的关系调查总结如下。1人工湿地技术概述1．1人工湿地的基本概念人工湿地是由天然湿地发展而来的，通过模拟天然湿地的结构和功能，选择一定的地理位置与地形，根据人们的需要人为设计与建造的湿地生态系统［5］。该系统通常是在一定长宽比及底面坡度的浅池内或低洼地中，按一定坡度填充选定填料(如碎石)，在填料表面土壤中种植一些处理性能好、成活率高、生长周期长、根系发达、美观及具有经济价值的水生植物所构成。1．2人工湿地的组成人工湿地一般由以下三个部分组成:1．2．1人工基质人工基质又称填料，是人为设计的、由不同大小颗粒的砾、沙、土或其他物质按照一定厚度铺成的供植物生长、微生物附着的床体［6］。基质是湿地的载体，当污水流经人工湿地时，基质通过一些物理和化学作用(如吸收、吸附、过滤、离子交换等)去除污水中的污染物质。1．2．2植物1953年，德国的Dr．KatheSeidel在其研究工作中发现芦苇能去除大量有机和无机物质，之后，他又进一步通过实验发现芦苇及其他高大植物能从水中去除重金属和碳水化合物。自此，人们逐渐认识到植物净化污水过程中所起的作用。各国科学工作者和环境工作者相继对植物在人工湿地中作用和应用展开了大量的研究。目前全球发现的湿地高等植物有6700余种，在人工湿地中广泛应用的植物约有数十种［7］。1．2．3微生物种群人工湿地中的微生物种群在人工湿地污水净化过程中起着极其重要的作用。它们是各类污水中最先出现并对污染物起吸收和降解作用的生物群体，大量的生物化学反应都是在微生物和酶的作用下进行的［8］。在人工湿地系统中，人工基质、湿地植物和微生物种群有机结合，互相影响，互相促进，共同完成对污水的净化过程。1．3表流型人工湿地(SFW)的结构它与自然湿地最为接近。污水在基质表面漫流，绝大部分有机物的去处是由植物在水下部分的茎和杆61江西化工2011年第3期DOI:10.14127/j.cnki.jiangxihuagong.2011.03.070书上的生物膜完成。这种湿地具有投资少、操作简单、运营费用低等优点。其工艺流程图见图1－1，剖面图见图1－2。图1－1表流型湿地工艺流程图图1－2表流型湿地剖面图2材料和方法2．1试验材料人工湿地污水处理系统采用了表流型流程结构设计，有三个池串联而成，至实验时已取得了较为理想而稳定的处理效果，系统进水来自教职工居住区所排放的生活污水。其主要成分为糖类、淀粉、脂肪和蛋白质等有机物，氮、磷、硫等无机盐类及泥沙等杂质，另还含有多种微生物和病原体。2．2试验方法在2009年冬季至次年春季取样进行研究，采样方法采用《水质微生物群落监测PFU法》(GB