添加植物碳源对多级复合垂直流人工湿地氮、磷去除能力的影响

摘要

随着近年来我国农村经济的快速发展,农村面源污染己对受纳水体构成了严重的威胁。在江西省鄱阳湖区,农村面源污染对湖体水质造成的危害显然与鄱阳湖区的生态经济发展战略相悖。在鄱阳湖区农村面源污染控制方面,人工湿地技术是有效的控制手段,但人工湿地在运行中经常出现由于碳源不足而抑制湿地对污染物净化能力的现象,因此从节省运行费用角度从廉价易得、环境友好的植物秸秆(茭白和芦苇)中筛选最佳植物碳源向多级复合垂直流人工湿地中投加用来提高人工湿地污染物净化能力。本研究主要分为植物碳源的筛选和其对多级复合垂直流人工湿地净化污染物能力的影响。实验结果:
　　 (1)茭白秸秆中碳、氮元素的质量分数分别为18.09％和0.339%,芦苇秸秆中碳、氮元素的质量分数分别为33.13%和1.311%,两种秸秆中所含碳元素是可释放的并可作为人工湿地的有效碳源。
　　 (2)在80d植物秸秆静态释放实验中发现芦苇秸秆中碳元素释放曲线较平缓,是较好的持久植物碳源材料。
　　 (3)通过实验对比,芦苇秸秆相较茭白秸秆更适合用作人工湿地的植物碳源,且添加量为1.0kg/m2时最佳。
　　 (4)将1.0kg/m2的芦苇秸秆添加至多级复合垂直流人工湿地中,发现①系统出水COD浓度稳定,COD的去除率稳定在90%左右。②系统对N03-N的去除率从76.67%提高到了94.7%,植物碳源的添加有效地促进了系统内微生物的反硝化反应,提高了系统将N从湿地中彻底脱除的能力。③对系统净化NH3-N的能力影响较小,去除率仅从添加碳源前的81%提高到85.5%。④植物碳源添加后缓解了系统内NO2-N的积累状况,也促进了N素从湿地中的彻底去除。⑤植物碳源的添加有效的将TN去除率从66.85%提高到了86.13%,进一步验证了植物碳源在提高湿地脱氮能力的可行性及有效性。⑥对系统的除磷能力有正面促进作用,因系统里碳源量的增加促进微生物的生长,从而提高微生物对P素的吸收及转化,促进了PH3气体的释放。