芦苇床系统净化污水的机理_李科德

第巧卷第2期1995年4月中国环境科学CHINAENVIRONMENTALSCIENCEVol.15No.2APril,1995芦苇床系统净化污水的机理李科德胡正嘉(华中农业大学微生物学系,武汉430070)文摘人工模拟芦苇床系统净化污水的机理为:芦苇根际具有较高的氧化还原势,为好氧性微生物的活动创造了有利条件。芦苇床内根际微生物的数量与污染物去除率之间有明显的相关性。污水中的有机污染物是通过芦苇床内各种微生物的协同作用而去除;NH3一N主要是通过硝化作用和反硝化作用的连续反应而去除;总大肠菌群的去除一方面是由于原生动物的捕食作用和某些放线凿产生的拮抗作用,另一方面亦受营养、温度、pH值等因素的影响;s和O一P认一P的去除主要通过沉淀、过滤、吸附、固结等理化作用而实现。芦苇床内的优势细菌属为:假单胞菌属(Pseudo、onas),产碱杆菌属(Alcal矛g,,s),黄杆菌属(Flaoobacteriu,)。原生动物以肾形虫(oClpoda)居多。关锐词芦苇床系统,芦苇根区氧化还原势,芦苇根际微生物。芦苇是一种禾本科的挺水植物,具有很广的适应性和很强的抗逆性。自eSidel`”等发现芦苇是一种良好的净水植物以来,涉足于这一领域的研究者日益增多。至80年代中后期,德国、法国、丹麦、奥地利、比利时、卢森堡、荷兰等西欧国家都建立了大量的芦苇床系统,主要用于小城镇的污水处理`2,,并建立了协作组织以推动进一步的研究。芦苇床系统(ReedBedSystem,RBS)是在人工构建的池中加人土壤、砾石等填料并种上芦苇而构成的污水处理系统。当污水渗流过芦苇的根区时,经过这一特殊生态条件下各种因素的综合作用,使污水得以净化。因此这一方法亦称根区法(RootZoneMethod,RZM)`,’。关于这一系统净化污水的机理,各国研究者大多提出了相似的看法,即在芦苇根区的特殊生态条件下,微生物大量增殖,生物活性增强,加速了污水中有机质的分解,使污水净化。这些见解多出自推理分析。本项研究从实际出发,探讨了芦苇床系统净化污水的机理。1材料与方法Ll芦苇床系统的构建按照C。。ePr(`’的设计实施。床内填料的组成:进水池和出水池内用直径5一1c0m的石块填充。主过滤池从下到上的填料顺序为,1c0m粗瓜米石~scm土壤~1c5m细瓜米石~scm土壤~1c5m细瓜米石。整个厚度为5c0m。实验设空白对照床,除不种芦苇外其它均相同。LZ芦苇的来源与栽培品种:尸hargmitescommu爪、。来源于华中农业大学园艺场。栽培:采用根状茎繁殖法。选择粗km以上的,有3一5个芽的土黄色或乳白色的根状茎,切成30一4c0m长的段块,按10株/mZ的密度栽植于芦苇床中。根据芦苇生长的情况,不定期地施人适量肥料,促进生长。芦苇生长期内曾数次喷施农药防治桃粉大尾蚜(HyaloPteur:PurinGeoffroy)的危害。1.3污水来源本实验所用污水为华中农业大学教工住宅区排放的生活污水。L4研究内容和方法1.4.1芦苇床内氧化还原动态的测定氧化还原势的测定:测定的前一天晚,向芦苇床和空白对照床内加人等量的自来水,稳定一夜。于次日8时开始,每隔h2测定一次芦苇根区和对照床相同深处的氧化还原势,同时记录当时的光照强度和水温,总测定时间为24h。测定方法为铂金电极法`5’。溶解氧的测定:分别测定芦苇床和空白对照床在处理污水以前和处理污水过程中床内水体中的溶解氧在一天内的变化动态。测定方法为碘量法`6’。L.42芦苇根区微生物区系的分析天然芦苇床内根区微生物的数量:于芦苇收稿日期:1993一08一262期李科德等:芦苇床系统净化污水的机理nén八曰né八曰n乃广nl今ó(减工月à娜套云幼(éà甘能生长旺季,对天然生长的芦苇根区内各类微生物进行了一次计数分析,分析部位分为根面和根际。计数项目包括:细菌、放线菌、兼性厌氧细菌、真菌、硝化细菌、反硝化细菌和原生动物。细菌、放线菌和真菌计数采用常规稀释平板法`”,原生动物计数采用玻璃环计数法(8)。硝化和反硝化细菌采用MpN法`”。处理污水前芦苇床内的微生物数量:处理污水前,对芦苇床内根区微生物的数量进行一次分析测定。取样部位和测定方法同上。污水处理过程中,芦苇床内根区微生物数量的变化动态:在芦苇床系统连续运行处理污水后,每两个月对床中芦苇根区内各类微生物作一次计数分析。取样部位和分析方法同上。优势细菌属的鉴定:分别将天然芦苇床和人工模拟芦苇床内的优势细菌鉴定到属(,,。7.576.565.5ǎù、、罗5尽鉴汐l,1618202221时irIJ(l])图2处理污水前,芦苇床内水体中的溶解氧在一天内随光照与温度的变化`一`:空白对照床O一O:芦苇床2试验结果八UēUnnOL乃门ē61,óǎ月三爵七夕ǎé)娜脂2.1芦苇床内的氧化还原动态(图1一