近年來(lái),水污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注,尋求經(jīng)濟(jì)有效的污水處理方案已經(jīng)成為熱點(diǎn)課題。特別對(duì)于經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱的地區(qū),大部分的生活污水未經(jīng)處理就直接排放到環(huán)境中,成為居住周邊環(huán)境污染的重要來(lái)源。生活污水中含有大量的氮、磷、有機(jī)物等污染成分,對(duì)人體健康和生態(tài)系統(tǒng)有很大的危害。植物修復(fù)因其具有低成本、低能耗的優(yōu)點(diǎn)受到人們的廣泛關(guān)注。本研究選擇以低成本的植物修復(fù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)生活污水的處理,采用室內(nèi)污水模擬實(shí)驗(yàn),研究不同填料(沸石和火山巖)和水生植物(菖蒲和水葫蘆)在不同污染物脅迫條件下對(duì)污水中氨氮(NH_4~+-N)、硝酸鹽氮(NO_3~--N)、總磷(TP)和化學(xué)需氧量(COD)的處理效果,試圖篩選出具有較高吸附能力的填料和較高富集能力的水生植物,為中國(guó)和蒙古國(guó)經(jīng)濟(jì)薄弱地區(qū)生活污水植物修復(fù)的應(yīng)用提供理論與技術(shù)支持。本研究得出的主要結(jié)果如下:(1)對(duì)沸石和火山巖的污染物吸附能力研究結(jié)果表明,兩種填料對(duì)不同污染物的吸附能力表現(xiàn)出一定的差異。沸石對(duì)NH_4~+-N(66.2%)、NO_3~--N(30.5%)和COD(42.4%)的去除率最高,而火山巖對(duì)TP(39.1%)的去除率最高。將兩種填料混合,獲得了較好的污染物吸附能力,NH_4~+-N、NO_3~--N、TP和COD去除率分別為63.0%、19.3%、27.9%和25.3%。(2)菖蒲和水葫蘆在模擬生活污水物均能正常生長(zhǎng),同時(shí)具有良好的污染物去除能力,對(duì)NH_4~+-N、NO_3~--N、TP和COD的去除率分別為99.0%、93.3%、68.7%和89.8%以上。(3)植物和混合填料聯(lián)合修復(fù)生活污水的結(jié)果表明,該方法能有效提高NH_4~+-N、NO_3~--N、TP、COD的去除能力,去除率分別為99.0%、88.3%、85.6%和91.4%以上。(4)植物修復(fù)系統(tǒng)中的微生物群落結(jié)構(gòu)分析表明,無(wú)混合填料添加時(shí),藍(lán)細(xì)菌屬是水葫蘆和菖蒲根際的優(yōu)勢(shì)物種,而混合填料添加條件下,系統(tǒng)中微生物群落結(jié)構(gòu)未受到明顯影響,且生物量得以提升。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X173;X799.3
【部分圖文】：

圖 2-1 實(shí)驗(yàn)填料（a ：沸石；b ：火山巖）Fig. 2-1 Filiing materials (a are zeolites; b are volcanic rocks)表 2-2 填料的物理特性Table 2-2 Properties of fillers填料 粒徑（mm） 比重（g/cm3）沸石 2~4 2.01~2.21火山巖 2~6 2.06~2.25實(shí)驗(yàn)用水實(shí)驗(yàn)用水為含 NH4+-N、NO3--N、TP 和 COD 的單一污染物廢水，采用去離制，實(shí)驗(yàn)中設(shè)定 NH4+-N 濃度約為 40 mg N/L，NO3--N 濃度約為 40 mg N/L，約為10mgP/L，COD濃度約為400mgCOD/L，分別使用NH4Cl、NaNO3、K CHO配制。

圖 2-2 填料對(duì) NH4+-N的吸附作用Fig. 2-2 Adsorption of NH4+-N by different fillers單一填料對(duì) NO3--N 的吸附效果3--N 初始濃度為 43.02 mg/L，如圖 2-3 所示，兩種填料雖然對(duì) NO3-力，但吸附效果不佳，NO3--N 去除率僅為 30.5%（沸石）和 14.附量分別為 1.31 mg N/g（沸石）與 0.62 mg N/g（火山巖）。較而言，沸石對(duì) NO3--N的吸附能力更好。此外，51h內(nèi)，沸石對(duì)明顯，水中 NO3--N濃度有明顯下降的趨勢(shì)，51 h 后溶液中 NO3--N明顯吸附效果。而火山巖對(duì) NO3--N 的去除過(guò)程發(fā)生在 15 h 內(nèi)，15N 濃度逐漸趨于平衡。有研究指出，沸石具有生產(chǎn)陰離子交換劑作--N被沸石從水中吸附到沸石上（Orimi et al., 2018）。

圖 2-3 填料對(duì) NO3--N的吸附作用Fig. 2-3 Adsorption of NO3--N by different fillers一填料對(duì) TP的吸附效果初始濃度為 6.75 mg/L，如圖 2-4 所示，兩種填料對(duì) TP 都均具有吸山巖對(duì) TP 的去除率分別為 23.9%和 39.1%，吸附量分別為 0.16 此可知，火山巖對(duì) TP的吸附量比沸石高。，火山巖吸附 TP 實(shí)驗(yàn)中，TP 在 51 h 內(nèi)有明顯的下降趨勢(shì)，51 化不大，逐漸趨于平衡。而沸石吸附 TP實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，TP的去除后溶液中 TP濃度變化不大，逐漸趨于平衡。有研究表明，填料中離子化學(xué)形態(tài)是 TP 被填料吸附的主要因素，而火山巖包含氧化物 TP 有一定的吸附能力（王振等，2013）。沸石中含的陽(yáng)離子交換淀作用，從而具有 TP 的去除能力效果（Andres et al., 2018）�；�
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2871633