發(fā)布時(shí)間：2020-04-14 05:24

【摘要】：人工濕地是一種廣泛用作二級(jí)污水處理的工程系統(tǒng),可用于深度處理水體中的污染物。盡管實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模的簡(jiǎn)單人工濕地已被廣泛研究,但大規(guī)模、應(yīng)用型的復(fù)合生態(tài)濕地及其凈化過(guò)程研究仍相對(duì)較少。本文依托處理尾水的復(fù)合生態(tài)濕地(已連續(xù)運(yùn)行6年,日處理尾水6萬(wàn)噸),重點(diǎn)研究各功能系統(tǒng)對(duì)抗生素和營(yíng)養(yǎng)鹽的去除效果及其與微生物的關(guān)系。本文通過(guò)HPLC-MS/MS在冬夏兩季研究該高效復(fù)合生態(tài)濕地對(duì)尾水中抗生素和營(yíng)養(yǎng)鹽污染物的去除效果,并通過(guò)16S rRNA測(cè)序技術(shù)研究其中微生物的組成和多樣性,揭示去除抗生素和營(yíng)養(yǎng)鹽的關(guān)鍵細(xì)菌。主要研究結(jié)果如下:(1)高效復(fù)合生態(tài)濕地對(duì)尾水中營(yíng)養(yǎng)鹽凈化效果優(yōu)良,對(duì)總氮、氨氮、總磷和 COD 的去除效率分別為 38.57%～42.79%、83.60～83.75%、56.67%～64.44%和34.77%～52.45%。出水口水質(zhì)得到顯著提升,達(dá)到地表V類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)以上(除總氮指標(biāo))。在季節(jié)性對(duì)比中,夏季去除率高于冬季,這可能與夏季植物生長(zhǎng)茂盛、微生物數(shù)量多、活性高,有助于吸收、降解污染物有關(guān)。(2)高效復(fù)合生態(tài)濕地對(duì)尾水中抗生素去除效果顯著,冬夏兩季喹諾酮類(lèi)、磺胺類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)抗生素的去除效率分別為80.42%和65.21%,60.42%和53.44%,88.82%和63.76%。除氧氟沙星和恩諾沙星外,冬季抗生素的去除率比夏季更高。具有玻璃大棚保護(hù)的高效復(fù)合生態(tài)濕地子系統(tǒng)比露天的子系統(tǒng)對(duì)抗生素的去除貢獻(xiàn)更大,并且潛流濕地去除抗生素的效果優(yōu)于表面流濕地。(3)細(xì)菌群落的多樣性和特定細(xì)菌的豐度對(duì)去除抗生素和營(yíng)養(yǎng)鹽可能產(chǎn)生影響。Dechloromonas(脫氯單胞菌屬)、Nitrospira(硝化螺旋菌屬)、Gemmatimonadaceae(芽單胞菌科)、Myxococcales(粘球菌目)、Xanthomonadales(黃色單胞菌目)中的細(xì)菌可能是參與抗生素降解的關(guān)鍵類(lèi)群。Proteobacteria(變形菌門(mén))和Parcubacteria中的某些關(guān)鍵類(lèi)群(如Acinetobacter、Acidovorax等)可能在人工濕地營(yíng)養(yǎng)鹽去除中發(fā)揮重要作用。本研究首次對(duì)復(fù)合生態(tài)濕地同時(shí)去除抗生素及營(yíng)養(yǎng)鹽進(jìn)行了探究,并揭示了潛在的功能微生物,該結(jié)果有助于為人工濕地的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)。
【圖文】：

圖１－２技術(shù)路線(xiàn)逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ邋ｒｏｕｔｅ逡逑

尾水處理量為６萬(wàn)立方米／日的高效植物生物脫氮除磷工程，工程概算１．３億元，逡逑占地面積１４．３３公頃（２００畝），功能區(qū)總面積１３０畝，水力滯留時(shí)間３５小時(shí)，逡逑２０１２年底投入試運(yùn)行。該復(fù)合濕地包含六大功能系統(tǒng)（圖２－１）邋：邋１、強(qiáng)化生物逡逑膜系統(tǒng)（水力滯留２小時(shí)），主要由氧化池及斜管沉淀池組成，其中固定生物膜逡逑填料，上覆漂浮植物，強(qiáng)化接種氮循環(huán)微生物，微曝氣。污水處理廠尾水通過(guò)管逡逑道連接自流進(jìn)入該系統(tǒng)；２、有毒物質(zhì)高效脫除系統(tǒng)（水力滯留１小時(shí)），強(qiáng)化逡逑生物膜系統(tǒng)出水自流進(jìn)入有毒物質(zhì)高效脫除系統(tǒng)，本系統(tǒng)主要由反沖濾池及吸附逡逑性濾池組成，吸附性濾池為串聯(lián)的吸附性濾料床，上覆水生植物及接種微生物，逡逑上下折流均勻布水；３、營(yíng)養(yǎng)鹽集約式資源化系統(tǒng)（水力滯留１２小時(shí)），由有毒逡逑物質(zhì)高效脫除系統(tǒng)出水自流進(jìn)入，該系統(tǒng)布置多種基質(zhì)，，種植大型水生植物并接逡逑種微生物。該系統(tǒng)設(shè)置３個(gè)串聯(lián)塘
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X703;X172

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本文編號(hào)：2626933