人工湿地脱氮效果的研究进展_郑婷婷

人工湿地脱氮效果的研究进展郑婷婷，季俊杰，纪荣平，陈剑（扬州大学环境科学与工程学院，江苏扬州225127）摘要：介绍了人工湿地的特点、应用现状及其氮的去除机理，从植物、基质和供氧方式3个角度阐述了人工湿地在提高脱氮效果方面所做的研究，并指出人工湿地仍有着广阔的发展前景。关键词：人工湿地；脱氮效果；研究中图分类号:X5文献标识码:B文章编号:1674-4829（2011）S1-0111-050引言人工湿地作为一种生态污水处理技术，具有能耗低、建设成本低、运行维护方便、美化环境和经济效益显著等优点。俞建德[1]曾提出一种“三零”生态技术来解决城市污水问题，并指出：这种生态污水处理技术实现了污水由集中式处理转变为分散处理，节省了复杂的长距离城市管网建设。聂梅生[2]在对水处理技术发展的重新认识中提出污水处理技术上的可持续发展观点，其中之一即是由集中处理到集中与分散相结合是科学发展的必然趋势。而人工湿地技术的优点正符合分散型污水处理的需要，并且与我国现阶段的国情相适应，因此也越来越广泛地应用于处理城市小区生活污水[3-4]、农村分散污水[5]、旅游城镇景观用水[6]等领域。据HAMMER[7]定义，人工湿地即是指通过模拟自然湿地，人为设计与建造的由基质、植物、微生物和水体组成的复合体，利用生态系统中基质-水生植物-微生物的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化处理。对于人工湿地氮去除机理，一般认为是氮的硝化反硝化、植物吸收、基质吸附和氨挥发作用。近几年也有专家提出新的氮去除机理，曹玉梅[8]在研究中发现：在进水低碳源条件下，厌氧氨氧化可能是菖蒲湿地脱氮的主要原因。吴建强[9]也指出：人工湿地中的水生植物向系统中输送大量的DO，并为系统中的微生物提供栖息地，使得系统中连续同时发生硝化和反硝化(SND)反应。pH值过高或过低都会抑制人工湿地系统的SND作用，最适宜值为7.0，据此可以选择适当pH值的湿地填料来提高系统SND作用。但是关于人工湿地中新型氮去除机理报道较少，很多专家学者在传统氮去除机理基础上，围绕水生植物、基质和供氧方式这几个方面，在提高氮去除效果方面作了更深入的研究，笔者在此对其研究进展进行了总结。1人工湿地脱氮效果的研究1.1人工湿地植物的研究植物在人工湿地系统中的直接作用就是吸收污收稿日期：2010-12-27基金项目：江苏省高校自然科学研究项目（09KJD610004）；江苏省环境材料与环境工程重点实验室开放课题(K090029).作者简介：郑婷婷（1987-），女，江苏宿迁人，在读硕士,研究方向：水污染控制技术.ProgressofNitrogenRemovalinConstructedWetlandsZHENGTing-ting,JIJun-jie,JIRong-ping,CHENJianAbstract：Constructedwetlands，thelowcostefficienttechnology,whichissuitableforChina'ssewagetreatment,havewidelyusedinwastewatertreatment.Thispaperdescribesthecharactersofconstructedwetlands,theirapplicationsandthemechanismofnitrogenremoval.Fromtheaspectsoftheplants,thesubstrateandthewayofprovidingtheoxygen,theresearchonhowtoimprovenitrogenremovalbyconstructedwetlandsisillustrated.Andconclusionismadethatthereisstillavastdevelopmentprospectonconstructedwetlands.Keywords：Constructedwetland;Nitrogenremovaleffect;Research第24卷增刊第1期2011年6月环境科技EnvironmentalScienceandTechnologyVol．24Supp．1Jun．2011环境科技EnvironmentalScienceandTechnology环境科技2011年6月水中可利用的物质。因为植物的正常生理活动需要各种营养物质，其中对氮需求量较大，而污水中富含氮元素，其中的有机氮在微生物作用下转化为无机氮，可被植物直接吸收利用。待到植物成熟，通过植物收割而除氮。PETERSON[10]研究表明：在轻度氮负荷的人工湿地系统，通过植物生长阶段的收割来脱氮占氮去除总量的30%；而对于重度氮负荷系统，虽然植物吸收氮的绝对量比轻度氮负荷系