【摘要】：垂直潛流濕地被廣泛應(yīng)用于廢水處理之中,但很少有應(yīng)用于海水養(yǎng)殖廢水的處理之中。海水養(yǎng)殖廢水中含有大量氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽、有機(jī)物和鹽分,可生化性好,適于利用人工濕地進(jìn)行處理。將海水養(yǎng)殖廢水引入人工濕地系統(tǒng),在提高人工濕地對(duì)海水養(yǎng)殖廢水中氮營(yíng)養(yǎng)鹽的去除效率的同時(shí),有望促進(jìn)厭氧氨氧化過(guò)程,從而優(yōu)化人工濕地處理系統(tǒng)。本研究選用耐鹽植物鹽地堿蓬,構(gòu)建了人工濕地小試系統(tǒng),開(kāi)展養(yǎng)殖廢水中氮磷污染物的去除研究。首先研究人工濕地小試系統(tǒng)對(duì)于海水養(yǎng)殖廢水中氮磷污染物的去除效果,為其處理海水養(yǎng)殖廢水的能力提供科學(xué)依據(jù);其次從分子生物學(xué)角度出發(fā),探尋人工濕地小試系統(tǒng)對(duì)海水養(yǎng)殖廢水中氮營(yíng)養(yǎng)鹽的處理機(jī)制,為進(jìn)一步優(yōu)化人工濕地系統(tǒng)提供理論依據(jù);最后在前段研究的基礎(chǔ)之上,研究不同鹽度對(duì)厭氧氨氧化菌數(shù)量和豐度的影響。本研究得到結(jié)論如下:(1)鹽度升高對(duì)總磷的去除效果影響不大,但總氮的去除效率有所降低。系統(tǒng)對(duì)于氨氮的去除效果隨著鹽度升高而下降,亞硝氮在較高鹽度時(shí)有明顯積累,硝氮的去除效果穩(wěn)定。但是在4%的鹽度下,濕地裝置中總氮去除效率仍可維持在65%以上。(2)基質(zhì)不同深度對(duì)氮的去除效果不同。在0-20cm,氨氮和硝氮的濃度大幅下降,污染物去除效率最高;在經(jīng)過(guò)前40 cm基質(zhì)后,2%和3%鹽度下的硝氮去除效率較高。0%的系統(tǒng)中幾乎沒(méi)有亞硝氮的積累,亞硝氮在較高鹽度(3%)時(shí)有明顯積累,氨氮和亞硝氮的濃度比值接近1:1,更加有利于厭氧氨氧化過(guò)程的發(fā)生。(3)系統(tǒng)中的細(xì)菌群落分布受到鹽度和基質(zhì)深度的影響較大。隨著鹽度的增加,OTU值逐漸降低,說(shuō)明鹽度降低了濕地中微生物的群落多樣性。0%系統(tǒng)中,0-20cm處微生物豐度及多樣性都是最高;20-40cm處,2%鹽度下微生物豐度及多樣性最高。在系統(tǒng)中主要存在22個(gè)菌門,其中豐度最高的菌門為Proteobacteria(變形菌門)。由于環(huán)境中微生物多樣性較高,仍有大量的細(xì)菌沒(méi)有被測(cè)序和發(fā)現(xiàn)。(4)系統(tǒng)中全部厭氧氨氧化菌均來(lái)自于浮霉菌門,且隨鹽度升高,海洋厭氧氨氧化菌逐漸成為優(yōu)勢(shì)菌群。厭氧氨氧化菌大部分更適應(yīng)在3%鹽度下生長(zhǎng)繁殖,盡管厭氧氨氧化菌的豐度有所增長(zhǎng),但它仍不是系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)種。但在這次試驗(yàn)中,我們也看到了利用高鹽度促進(jìn)厭氧氨氧化過(guò)程的可能性。
【圖文】：

圖１－１人工濕地系統(tǒng)示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ邋ｗｅｔｌａｎｄｓ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑如圖１－１所示，人工濕地中三個(gè)最主要的組成部分分別是基質(zhì)，植物和逡逑微生物。基質(zhì)不僅可以為濕地植物提供支撐及其生存所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為逡逑微生物提供附著處，還可以為離子和其他化合物提供沉積的場(chǎng)所［３７，３８］，其對(duì)逡逑污染物的去除過(guò)程主要來(lái)自離子交換、專性與非專性吸附、螯合作用、沉降逡逑反應(yīng)等［３９］。植物在人工濕地中起到的作用有：吸收廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，降低逡逑水流速度從而增加大顆粒污染物的沉降率，防止在垂直流系統(tǒng)中發(fā)生基質(zhì)堵逡逑塞，為微生物提供棲息地，根系分泌氧氣和有機(jī)化合物為微生物提供氧氣和逡逑碳源［４Ｑ，４１］。Ｈｅｎｒｙ等將人工合成的根系分泌物加入土壤微觀系統(tǒng)中以模擬根逡逑際效應(yīng)，結(jié)果顯示一定濃度的人工合成根際分泌物可以促進(jìn)硝酸鹽的還原或逡逑反硝化活性￥］。逡逑在人工濕地對(duì)于營(yíng)養(yǎng)鹽和有機(jī)污染物的去除和礦化過(guò)程中

２．１實(shí)驗(yàn)裝置逡逑實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)置在山東省濟(jì)南市山東大學(xué)中心校區(qū)環(huán)境研宄院中的陽(yáng)光逡逑棚內(nèi)，裝置設(shè)計(jì)圖見(jiàn)圖２－１，裝置采用直徑為２０邋ｃｍ、高度為１００邋ｃｍ的有機(jī)逡逑玻璃柱，在裝置的一側(cè)均勾設(shè)置四個(gè)出水口，每?jī)蓚€(gè)出水口之間間隔２０邋ｃｍ。逡逑基質(zhì)總深度為８０邋ｃｍ，從裝置底部向上１５邋ｃｍ設(shè)置為支撐層，，并用碌石填充；逡逑支撐層以上為處理層，填滿直徑為２邋ｍｍ的砂子，為了防止出水口堵塞，在逡逑每個(gè)出水口處填放若干礫石。我們將出水管的中部固定在與基質(zhì)表面平齊處，逡逑從而利用Ｕ型管的原理來(lái)保證小試系統(tǒng)為連續(xù)流。系統(tǒng)的水力負(fù)荷為０．１１ｍ３／逡逑（ｍ２ｘｄ），水力停留時(shí)間為３天。將鹽地堿蓬的種子均勻地埋在基質(zhì)表層，埋逡逑深為０．５邋ｃｍ。裝置按照鹽度不同分為四個(gè)組，鹽度分別為０％、２％、３％和４％。逡逑ＦｆＷｌ邋ＴＴ逡逑Ｉ邐．…芯．．．．邐0邐邐逡逑４＾邐ｊ逡逑［邐３ｉ逡逑砂子邐邐邐邐＝３邋＿一逡逑了邐ｒ邐－逡逑ｓ邐２邐１丨逡逑Ｉ邐一：－逡逑！邐0邋！逡逑ｉ逡逑５逡逑，一二
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X714

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 尹艷娥;沈新強(qiáng);蔣玫;袁琪;平仙隱;徐亞巖;韓金娣;王云龍;;長(zhǎng)江口及鄰近海域富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)分析及與環(huán)境因子關(guān)系[J];生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào);2014年04期

2 王偉偉;陳書(shū)秀;錢瑞;徐寧寧;孫娟;張壯志;;海水養(yǎng)殖廢水預(yù)處理方法與微藻藻種篩選[J];水產(chǎn)科學(xué);2014年03期

3 吳在興;俞志明;宋秀賢;袁涌銓;曹西華;;基于水質(zhì)狀態(tài)和生態(tài)響應(yīng)的綜合富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)模型——以山東半島典型海域富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)為例[J];海洋與湖沼;2014年01期

4 李建兵;黃冠華;;NaCl對(duì)粉壤土氨揮發(fā)及硝化、反硝化的影響[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2006年04期

5 徐明崗;李菊梅;李志杰;;利用耐鹽植物改善鹽土區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境[J];中國(guó)土壤與肥料;2006年03期

6 王娟,范迪;工廠化海水養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)[J];海洋科學(xué);2004年08期

7 夏漢平;人工濕地處理污水的機(jī)理與效率[J];生態(tài)學(xué)雜志;2002年04期

8 何耘,劉成;序批式活性污泥法(SBR)的研究綜述[J];安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1998年01期

本文編號(hào)：2629298