本文關(guān)鍵詞：垂直流人工濕地污水處理甲烷減排研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全球氣候正發(fā)生著以變暖為主的顯著變化,控制溫室氣體的排放已是全球各國所要面對的重要問題和任務(wù)。甲烷作為大氣中重要的溫室氣體之一,已受到科學界的廣泛關(guān)注。而在大氣甲烷的來源中,濕地是自然界最重要的甲烷氣體排放源。近年來,人工濕地系統(tǒng)由于具有能耗低、成本低、運行費用少和操作簡便等優(yōu)勢,越來越多地被用于處理生活污水、工業(yè)廢水和農(nóng)業(yè)污水。但是人工濕地的獨特環(huán)境特點使其在處理污水過程中必然會釋放甲烷到空氣中。本實驗基于人工濕地微弱的供氧能力,研究了添加天然錳礦石對濕地系統(tǒng)甲烷排放量的消減效果,構(gòu)建錳礦物驅(qū)動的濕地甲烷消減體系,為濕地系統(tǒng)甲烷減排提供新的方法和理論指導。本實驗主要研究了天然錳礦人工濕地和普通礫石人工濕地的污染物去除效果及甲烷消減效果,通過對兩組濕地系統(tǒng)內(nèi)碳平衡的計算,分析濕地系統(tǒng)內(nèi)碳的流向問題,并對兩組濕地內(nèi)產(chǎn)甲烷菌種群和細菌多樣性進行了分析。實驗的主要結(jié)果和結(jié)論如下:(1)天然錳礦濕地系統(tǒng)對于污染物具有較好的去除效果。其中,COD的去除效率很高,達到了92.60%;相同情況下,普通礫石濕地系統(tǒng)也有89.73%。兩組濕地系統(tǒng)對于氮的去除效果不理想,TN去除率隨運行時間不斷下降,在實驗?zāi)┢谔烊诲i礦和普通礫石濕地TN去除率只有25%和10%左右。錳礦濕地在磷去除方面相較礫石濕地效果明顯,兩組濕地系統(tǒng)TP去除率分別為95.55%和12.93%。總體來講,錳礦人工濕地對碳氮磷的去除效果要好于礫石人工濕地。(2)以天然錳礦石為填料的濕地對甲烷排放具有明顯的消減效果。錳礦物人工濕地的甲烷氣體排放量與礫石人工濕地相比減少了90%以上。普通礫石濕地系統(tǒng)平均甲烷排放通量為2558.9±536.7 mg·m~(-2)·~(d-1),而天然錳礦濕地系統(tǒng)平均甲烷排放通量僅為46.7±19.3 mg·m~(-2)·~(d-1)。相對于其他相關(guān)研究結(jié)果,本實驗所構(gòu)建的錳礦人工濕地系統(tǒng)對于甲烷排放的消減效果更明顯。。(3)通過碳平衡實驗,兩組濕地系統(tǒng)相比較碳輸出差異性主要體現(xiàn)在濕地甲烷排放上,普通礫石濕地系統(tǒng)排放至氣相中CH4-C為164.4mg,占16.5%,天然錳礦濕地CH4-C只有2.6mg,占0.26%,被消減的這一部分甲烷的碳可能轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸�。同時由于基質(zhì)的蓄積作用,錳礦組基質(zhì)碳蓄積量也要大于普通礫石組。(4)兩組人工濕地系統(tǒng)中均存在產(chǎn)甲烷菌,屬于甲烷八疊球菌屬。兩組濕地系統(tǒng)中的細菌具有明顯差異性,其中錳礦濕地系統(tǒng)中包含大量的金屬還原細菌:厭氧粘細菌(Anaeromyxobacter)和地桿菌屬(Geobacter),并存在一定豐度的與脫氮有關(guān)的菌屬。相反,礫石濕地中的微生物則主要以去除有機物的細菌為主。礫石基質(zhì)濕地中存在一定數(shù)量的甲烷好氧氧化菌,而錳礦濕地中則幾乎沒有此類細菌,表明錳礦基質(zhì)濕地中的甲烷氧化主要是在厭氧環(huán)境中發(fā)生的。
【關(guān)鍵詞】：人工濕地 錳礦石 甲烷厭氧氧化 污染物去除 細菌多樣性
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703;X701
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 濕地中甲烷的排放過程及影響因素11-16
• 1.2.1 濕地甲烷的產(chǎn)生、氧化與傳輸11-12
• 1.2.2 濕地甲烷排放通量的研究12-13
• 1.2.3 濕地甲烷排放的影響因素13-15
• 1.2.4 濕地碳循環(huán)過程15-16
• 1.3 甲烷厭氧氧化的研究進展16-19
• 1.3.1 硫酸根作為電子受體的甲烷厭氧氧化16-18
• 1.3.2 硝酸根作為電子受體的甲烷厭氧氧化18
• 1.3.3 鐵錳氧化物作為電子受體的甲烷厭氧氧化18-19
• 1.4 實驗研究的的目的、內(nèi)容和技術(shù)路線19-22
• 1.4.1 實驗研究的目的意義19-20
• 1.4.2 實驗研究的主要內(nèi)容20-21
• 1.4.3 實驗研究的技術(shù)路線21-22
• 2 實驗方案及實驗材料22-38
• 2.1 實驗方案22-29
• 2.1.1 實驗反應(yīng)器的設(shè)計22-24
• 2.1.2 濕地填料和濕地植物的選擇24-25
• 2.1.3 實驗人工污水的配制25-26
• 2.1.4 實驗內(nèi)容及實驗步驟26-29
• 2.2 實驗研究方法29-33
• 2.2.1 甲烷和二氧化碳濃度測試方法29-32
• 2.2.2 物理化學指標的測試方法32
• 2.2.3 植物和基質(zhì)有機碳的測試方法32-33
• 2.3 實驗耗材與實驗設(shè)備33-38
• 2.3.1 實驗藥品、試劑與材料33-36
• 2.3.2 實驗儀器與設(shè)備36-38
• 3 濕地甲烷消減及污染物去除效果研究38-53
• 3.1 濕地長期運行效果38-46
• 3.1.1 濕地系統(tǒng)對COD的去除效果38-40
• 3.1.2 濕地系統(tǒng)對氮的去除效果40-44
• 3.1.3 濕地系統(tǒng)對TP的去除效果44-46
• 3.2 濕地物理指標的變化規(guī)律46-48
• 3.2.1 天然錳礦濕地系統(tǒng)ORP46-47
• 3.2.2 濕地pH變化規(guī)律47-48
• 3.3 濕地甲烷的消減48-51
• 3.3.1 兩組濕地系統(tǒng)甲烷排放量對比48-49
• 3.3.2 兩組濕地系統(tǒng)甲烷排放通量49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-53
• 4 濕地內(nèi)碳平衡及微生物分析53-62
• 4.1 濕地系統(tǒng)碳平衡分析53-55
• 4.2 濕地系統(tǒng)微生物分析55-60
• 4.2.1 濕地系統(tǒng)產(chǎn)甲烷菌種群分析56-57
• 4.2.2 濕地系統(tǒng)細菌多樣性分析57-60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 5 結(jié)論與建議62-64
• 5.1 結(jié)論62-63
• 5.2 建議63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-69

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏秀文;劉哲人;;濕地系統(tǒng)的經(jīng)濟效益[J];鶴城環(huán)境;1988年04期

2 李海東;復合生物濕地系統(tǒng)治理橡膠廢水應(yīng)用研究[J];云南環(huán)境科學;2003年S1期

3 楊馗,胡紹云,魏寧毅;明溝導流構(gòu)建濕地系統(tǒng)處理橡膠生產(chǎn)性廢水[J];環(huán)境污染與防治;2003年06期

4 李孟穎;;全球氣候變化背景下濕地系統(tǒng)的碳匯作用研究——以天津為例[J];中國園林;2010年06期

5 李孟穎;袁琳;;全球氣候變化背景下濕地系統(tǒng)空間布局策略研究——以天津為例[J];動感(生態(tài)城市與綠色建筑);2010年02期

6 李孟穎;;低碳新思維——淺談濕地系統(tǒng)保護恢復對于應(yīng)對全球氣候變化的重要性[J];城市與區(qū)域規(guī)劃研究;2013年01期

7 盧偉偉;姜明;;小葉章濕地系統(tǒng)對污水中磷的凈化模擬研究[J];濕地科學;2009年01期

8 和玉璞;彭世彰;徐俊增;張劍剛;焦健;於家紅;;生態(tài)溝-濕地系統(tǒng)對稻田排水中氮素的去除效果[J];排灌機械工程學報;2012年05期

9 王根緒;李元壽;王一博;陳玲;;近40年來青藏高原典型高寒濕地系統(tǒng)的動態(tài)變化[J];地理學報;2007年05期

10 李玫;廖寶文;劉金苓;章家恩;周光益;粟娟;;無瓣海桑模擬濕地系統(tǒng)對污水的凈化效應(yīng)[J];生態(tài)科學;2008年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉敏超;彭友貴;;鹽度對紅海欖濕地系統(tǒng)凈化效應(yīng)的影響[A];2010中國環(huán)境科學學會學術(shù)年會論文集(第三卷)[C];2010年

2 趙本良;劉金苓;章家恩;廖寶文;李玫;;無瓣海桑模擬濕地系統(tǒng)中Pb的遷移分布研究[A];第五屆中國青年生態(tài)學工作者學術(shù)研討會論文集[C];2008年

3 李杰;鐘成華;鄧春光;;波式流人工山地濕地系統(tǒng)處理中等濃度奶牛養(yǎng)殖場廢水的應(yīng)用研究[A];第二屆全國農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學術(shù)研討會論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 記者 梁均貴 通訊員 張曉良;“環(huán)保魔術(shù)”濕地系統(tǒng)，你用得著[N];湖北日報;2001年

2 記者 錢秀麗;濱州貝殼堤島與濕地系統(tǒng)管理項目調(diào)研工作展開[N];中國海洋報;2008年

3 江蘇南京南湖二中 陳鳴躍;重視長江水系濕地系統(tǒng)的生態(tài)恢復[N];人民日報;2013年

4 北京市水利科學研究所 黃炳彬;黑土洼濕地系統(tǒng)示范工程[N];中國水利報;2007年

5 記者 黎曉艷　實習生 江娟;黃石污水治理繪出藍圖[N];黃石日報;2008年

6 劉志杰;渤海西南岸貝殼堤及濕地系統(tǒng)亟待保護[N];中國海洋報;2009年

7 張起帥　林永波;榮成生態(tài)好引得百鳥來[N];中國環(huán)境報;2011年

8 張曉良;城市污水處理的新希望[N];光明日報;2001年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 徐康寧;垂直流人工濕地污水處理甲烷減排研究[D];重慶大學;2016年

2 孟昭輝;濕地系統(tǒng)在我國北方城鎮(zhèn)污水凈化中適用性的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2008年

3 徐海波;水塘濕地系統(tǒng)對氮磷的截留凈化效應(yīng)研究[D];河海大學;2005年

4 劉光彥;安吉縣深溪河流域塘—濕地系統(tǒng)治理農(nóng)業(yè)面源污染研究[D];西南大學;2009年

5 高蕊;自然濕地去除農(nóng)田排水中氮磷的試驗研究[D];吉林大學;2011年

6 楊勇;BMPs在蘇州市住宅小區(qū)非點源污染控制中的應(yīng)用研究[D];河海大學;2007年

7 項紅珍;沼液濕地處理中的植物篩選與參數(shù)優(yōu)化[D];西南大學;2013年

8 趙贊;人工濕地處理城鎮(zhèn)污水廠尾水深度脫氮實驗研究[D];南京理工大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：垂直流人工濕地污水處理甲烷減排研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：262706