人工湿地基质对氮磷的吸附特性研究

12www．gdchem．corn2010年第6期第37卷总第206期人工湿地基质对氮磷的吸附特性研究李林锋(广东海洋大学农学院，广东湛江524088)【摘要]选取火山石和红砖屑作为人工湿地基质研究其氮磷吸附特性。结果表明，Langmuir方程和Freundlich方程都能很好的拟合两种基质的磷素和氮素吸附数据。基质对含磷溶液的吸附过程中，火山石最大吸附容量达到2．0000mg／g，红砖属为3．1818mg／g；在基质对含氮溶液的暖j附过程中，火山石最大吸附容量达到0．5435mg／g，红砖璃为O．3016mg／g。两种基质对磷素的吸附能力远大于对氮素的吸附，火山石和红砖屑对氮素的最大吸附量仅占其各自对磷素最大吸附量的27％和9．4％。【关键词】人工湿地；基质；等温吸附；氮磷；吸附特性【中图分类号]TQ【文献标识码lA【文章编号]1007—1865(2010)06．0012—03TheCharacteristicofNitrogenandPhosphorusAdsorptionontwoSubstratesUsedinConstructedWetlandLiLinfeng(CollegeofAgricultural，GuangdongOceanUniversity，Zhanjiang524088，China)Abstract：AdsorptioncharacteristicofnitrogenandphosphorusinsubstrateofaconstructedwetlandwerestudiedwithselectedvesuvianiteandredbrickcrumbsTheresultsshowedthattheadsorptionofphosphorusandnitrogeninthesubstratescouldbefittedthroughLangmuirandFreundlichequationwel1．BytheprocessofphosphOruSadsorptedbythesubstrate，themaximumsorptioncapacityofves／．／'~ianitewasupto2．0000mg／g，andtheredbrickcrumbswasupto3．1818mg／gsimilarly，bytheprocessofnitrogenadsorptedbythesubstrate，themaximumsorptioncapacityofvesuvianitewasuptoO．5435mg／g，andtheredbrickcrumbswasupto0．3016mg／gTheadsorptionabilityofphosphorusbythemediawashigherthanthatofnitrogen．andtheamountofnitrogenmatrixadsorptionbythesubstrateswasonlyaccountedfor27％and9．4％ofitsphosphorusmatrixadsorptionrespectivelyKeywords：constructedwetland；substrate；isothermaladsorption；nitrogenandphosphorus；adsorptioncharacteristic人工湿地是20世纪70年代蓬勃兴起的一种生态污水处理技术。它基于基质一微生物一植物这个复杂生态系统的物理、化学、生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化_jJ。基质是湿地植物和微生物赖以生存的基础，它一方面为微生物的生长提供稳定的依附表面，同时也为水生植物提供了载体和营养物质，并为湿地中大部分的物理、化学和生物反应提供反应界面L2J，故选择适当的基质是保证人工湿地具有良好去除能力的关键。火山石(俗称浮石或多孔玄武岩)是为火山喷发时产生的富含气泡或多孔的岩石，具有轻质、导热系数小、颗粒均匀等性质，富含镁、铁、铝等矿物质；红砖是由玄武岩母质发育的砖红壤烧制而成，属粘土砖类型，孔隙度较大，其成分富含铁矿物。理论上，二者都应该具备潜在的氮、磷吸附特性。因此文章以雷琼陆谷火山带湛江湖光岩火山石和红砖为研究对象，考察其作为人工湿地基质对氮、磷的吸附特性，旨在为人工湿因地制宜地选择合适的基质材料提供依据。1材料与方法1．1试验材料及基质物理性质的测定以天然火山石(玄武岩)和由玄武岩母质发育的砖红壤烧制的红砖为试验材料，天然火山石取自广东海洋大学校园后山交椅岭山脚下，红砖取自海洋大学一建筑工地，两种基质材料经球磨后过18～100目筛备用。其中，基质物理性质的测定主要包括干容重、孔隙率和水力渗透系数等。