人工湿地生态系统中氮的净化机理及其影响因素研究进展_张虎成

人工湿地生态系统中氮的净化机理及其影响因素研究进展_张虎成第18卷第4期干旱区资源与环境Vol.18No.42004年7月JournalofAridLandResourcesandEnvironmentJuly.2004文章编号:1003-7578(2004)04-163-06人工湿地生态系统中氮的净化机理及其影响因素研究进展张虎成俞穆清田卫徐宁(中国科学院东北地理与农业生态研究所长春,130012)提要:综述了人工湿地生态系统除氮的各种机理和影响系统除氮效率的主要影响因素。对今后人工湿地除氮的研究方向进行了展望,并提出以负荷去除率计算系统的除氮性能的相关建议。关键词:人工湿地;氮;净化机理;影响因素;研究进展中图分类号:X52文献标识码:A1引言氮可以导致水体富营养化,污水中的硝酸盐能污染饮用水水源,所以,人们对污水除氮一直比较关心。自上个世纪70年代未人工湿地应用于污水净化的研究以来,世界各国都开展了大量的污水除氮研究,且取得了许多有意义的成果。但由于各国自然状况、经济条件的不同及实验场地面积、处理负荷、水力停留时间等试验参数的差异,所以有关除氮机理及除氮效率的研究并没有统一的评价标准,而且对人工湿地的除氮机制研究结论也有许多不同之处。本文综述了人工湿地除氮机理和除氮效率的影响因素,对人工湿地污水净化系统的除氮研究进行了展望。2人工湿地除氮机理的研究进展人工湿地处理的潜力明显集中于两大类污染物:生物可降解的有机及营养性污染物,另一类是有毒有害物质[1]。氮作为植物所需的重要的营养元素之一,通常以多种形态存在于废水中会引起水体的富营养化,以至于降低水体水质和影响水体功能,所以长期以来污水除氮一直是污水处理的一项很重要的任务。人工湿地除氮研究中,除氮效率是系统很重要的性能指标之一。除氮方法很多,其中生物处理法是最有效的方法,它是通过一系列好氧或厌氧作用氮的化合物转变成为氮气而去除[2]。作为一种生态治污方法,人工湿地在污水除氮过程中有其明显的优势。有研究表明,湿地系统平均的可以除去86-98%的氨氮,大于99%的亚硝态氮,约82-99%的硝态氮和95-98%的总无机氮[3]。氮的去除机理和反应过程十分复杂,主要原因是氮存在形式的多样性,包括有机氮、氨氮、亚硝态氮及硝态氮,它们之间通过氧化还原而相互转化[4,5]。目前有关氮的去除机理,从反应过程来说,学术界较为一致的