景观型人工湿地污水处理系统构建及植物脱氮效应研究

第31卷第3期2010年3月环境科学ENVIRONMENTALSCIENCEVol.31,No.3Mar.,2010景观型人工湿地污水处理系统构建及植物脱氮效应研究陈明利,吴晓芙,陈永华,蒋丽娟,纪智慧,马群(中南林业科技大学环境科学与工程研究所,长沙410004)摘要:将15种景观植物,其中包括4种陆生木本植物引入人工湿地,用于构建景观型人工湿地污水处理系统.该实验系统由12个独立处理单元组成,其中包括由4个平行处理单元构成的一级处理系统及由8个处理单元构成的二级跌流系统.对植物在各处理单元中的氮积累特征及植物氮吸收对系统脱氮贡献率进行研究,结果表明,在进水TN浓度为3715～5516mg/L时,植物吸收脱氮贡献率仅为1%～3%,其不能准确反映植物在系统中的重要作用.因此,本研究采用植物脱氮效应(有植物与无植物系统脱氮的差异)来衡量植物在处理系统中的综合作用,其包括植物吸收贡献及植物与根际微生物、填料基质的协同效应之和,分析表明,植物协同效应占系统脱氮效应的80%以上.关键词:景观湿地;污水处理;景观植物;脱氮;植物效应中图分类号:X52文献标识码:A文章编号:025023301(2010)0320660207收稿日期:2009204208;修订日期:2009206229基金项目:国家科技部国际合作项目(2007DFA91420);湖南省环境科学学科建设项目(2006180);湖南省教育厅科技产业化项目作者简介:陈明利(1975～),女,博士,讲师,主要研究方向为水污染控制,E2mail:chml18@1631comConstructionofaLandscaping2typeWetlandSystemforWastewaterTreatmentandAnalysisofPlantDenitrifyingEffectCHENMing2li,WUXiao2fu,CHENYong2hua,JIANGLi2juan,JIZhi2hui,MAQun(InstituteofEnvironmentScienceandEngineering,CentralSouthUniversityofForestryandTechnology,Changsha410004,China)Abstract:Apilotlandscaping2typewetlandsystemforwastewatertreatmentwasconstructedbyintroductionof15selectedornamentalplantspecies(including4terrestrialplantspecies).Thepilotsystemconsistsof2sequencedtreatmentunitsand12sub2units,i.e.,aprimarytreatmentunitwith4parallelcellsandasecondarytreatmentunitwith8subsurfaceflowcells.Designedexperimentswereconductedintheestablishedsystemtoinvestigatethecharacteristicsofnitrogenaccumulationindifferentplantsandthecontributionofplantnitrogenuptaketototalnitrogenremovaloftheconstructedwetlandsystem.Theresultshowsthatthedirectcontributionbyplantuptaketothetotalnitrogenremovalislow,ca.1%23%withinthenitrogenconcentrationrange371525516mg/Lintheinfluent.Plantuptakedoesnotfullyreflecttheimportantroleoftheplantspeciesintheconstructedwetlandsystemforwastewatertreatmentasthefunctionoftheplantshouldincludefurtheritsinteractionwithmicroorganismsandwetlandfillersbyenhancingmicrobialactivitiesandfilleradsorptioncapacities.Theplantdenitrifyingeffect,definedasthedifferenceinnitrogenremovalratesbetweenunitswithandwithout