【摘要】：人工濕地作為一種生態(tài)污水處理技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于城市污水處理廠深度處理工藝。濕地凈化廢水的效能、工藝的可行性，，廢水排放對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響研究成為備受環(huán)境工作者關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。本文以小清河流域（壽光段）蘆葦濕地及上游污水處理廠為研究對(duì)象，監(jiān)測(cè)COD、TN、TP、氨氮、有機(jī)酚類等常規(guī)污染物，應(yīng)用電感耦合等離子光譜法和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法研究濕地環(huán)境中重金屬(Pb、Mn、As、Hg、Zn、Cr、Cd)，PAHs和OCPs等有毒污染物的含量水平及分布特征，利用分子生物學(xué)方法構(gòu)建土壤基因文庫(kù)，著重考察污灌對(duì)污染物的分布影響和受污前后濕地土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的變化，并識(shí)別出有毒污染物PAHs和OCPs與土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 利用內(nèi)梅羅指數(shù)和綜合營(yíng)養(yǎng)指數(shù)對(duì)濕地水體水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，濕地?fù)]發(fā)酚、TN、TP、COD、Chl-a污染等級(jí)為Ⅴ類，BOD、NH3-N污染等級(jí)為Ⅳ類，水體重度富營(yíng)養(yǎng)。蘆葦濕地對(duì)氨氮去除率為34.4%，COD去除率為12%，對(duì)混合廢水去除效果不理想。水廠和濕地水環(huán)境OCPs和PAHs含量均低于國(guó)家地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (GB3838-2002)限值。七氯、環(huán)氧七氯、CN、DDT、艾氏劑、狄氏劑和異狄氏劑、氯丹(CC,TC,TN)、CN等物質(zhì)均低于檢出限；∑HCHs濃度范圍在0-0.24ng/l之間，由周邊環(huán)境污染遷移造成的；六氯苯濃度范圍在0.03-0.13ng/l之間，由上游企業(yè)造紙和煉鋼廢水造成；硫丹濃度范圍為0.06-2.32ng/l，硫丹硫酸鹽濃度范圍為nd-0.18ng/l，由污水處理廠排污造成。水體中只檢測(cè)到萘、苊烯、苊、芴、菲、熒蒽、芘等7種4環(huán)以下低分子量芳烴，質(zhì)量濃度范圍為99.98-386.65ng/l，占總PAHs的88.5-98.4%。濕地土壤剖面中重金屬元素Pb、Zn、Mn、Cr含量接近于國(guó)家背景值，未檢 測(cè)到Cd和Hg。濕地對(duì)重金屬的吸附轉(zhuǎn)化能力依次為PbZnMnCr。Cr主要富集在土壤表層，難向更深層遷移，污灌對(duì)Zn含量影響不顯著，Pb易隨著污灌水體沿土壤垂直方向遷移，Mn易隨水體遷移達(dá)到各層位相對(duì)平衡狀態(tài)。十年污灌區(qū)有機(jī)質(zhì)和Cr、Mn、As相關(guān)性不顯著，與Zn含量在p0.05水平顯著相關(guān)，與Pb含量在p0.01水平顯著相關(guān)；三年污灌濕地土壤有機(jī)質(zhì)和As相關(guān)性不顯著，有機(jī)質(zhì)和Zn、Cr、Mn、Pb在P0.01水平上顯著相關(guān)；無(wú)污灌濕地中土壤有機(jī)質(zhì)和As、Zn、Cr、Mn、Pb在P0.05水平上顯著相關(guān)。十年污水灌溉降低了重金屬的污染水平，某種程度修復(fù)了土壤中重金屬的污染，三年污灌區(qū)由于當(dāng)?shù)毓I(yè)排污等原因加重了重金屬的污染。 濕地表層土壤中HCHs和DDTs含量低于國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB15618－1995)。DDT以DDE形式存在，由歷史殘留造成的，同樣點(diǎn)DDT殘留量高于HCH殘留量。濕地各灌區(qū)土壤中PAHs多聚集在表層0-6cm處，6-8cm深度以下PAHs含量顯著降低后趨于平緩。PAHs污染由大氣污染和石油污染，高溫燃燒各種污染源共同造成。十年灌區(qū)PAHs含量與土壤有機(jī)質(zhì)在p0.05水平顯著相關(guān)，無(wú)污灌區(qū)PAHs含量和土壤有機(jī)質(zhì)無(wú)相關(guān)性。十年污灌區(qū)Σ16PAHs含量范圍為9.84-357.85ng/g，無(wú)污灌區(qū)Σ16PAHs含量為12.83-116.26ng/g，三年污灌區(qū)Σ16PAHs含量范圍為10.32-102.52ng/g。十年污灌加深了土壤中PAHs污染，但因無(wú)污灌區(qū)位置臨近十年灌區(qū)，受十年污灌區(qū)影響導(dǎo)致污染比三年污灌區(qū)嚴(yán)重。無(wú)污灌濕地土壤樣品中主要微生物門類有4類，分別為Gemmatimonadetes，Actinobacteria，Proteobacteria，F(xiàn)irmicutes及部分unculturedbacterium；十年污灌濕地土壤樣品中主要微生物門類為2類：Acidobacteria，Proteobacteria及部分 unculturedbacterium。兩區(qū)域共有微生物種屬44種，占各區(qū)微生物總量的72%和58%，長(zhǎng)期污灌引起本底微生物含量下降14個(gè)百分點(diǎn)。十年污灌濕地內(nèi)對(duì)有機(jī)氯代烴，酚類等物質(zhì)具有降解能力的菌群開(kāi)始大量積累。從微生物的種屬特征可以鑒別出蘆葦濕地排污成分主要是有機(jī)氯代烴類的農(nóng)藥，焦化廢水等工業(yè)廢水排入的酚類物質(zhì)。十年污灌區(qū)土壤樣品中參與硝化反硝化反應(yīng)的微生物大量存在，反映出污水中氨氮超標(biāo)嚴(yán)重。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X703;X17

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2587662