本文選題：人工濕地　切入點(diǎn)：低溫季節(jié)　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,湖泊等水體污染較為嚴(yán)重,人工濕地技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于湖泊、河流等污染水體的生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域。該技術(shù)近年來(lái)在工程應(yīng)用中取得了顯著的成果,且在南方應(yīng)用較多,而在北方地區(qū)的低溫季節(jié),一些水生植物難以適應(yīng)低溫,微生物活性降低,導(dǎo)致了北方冬季的人工濕地凈化污水效果不佳,而低溫季節(jié)下微生物與水生植物在人工濕地中的強(qiáng)化作用被研究較少,因此,在低溫季節(jié)下研究投加微生物菌劑且種植越冬植物的人工濕地對(duì)污染湖水的凈化效果,具有較強(qiáng)的實(shí)際工程參考意義。本論文通過(guò)建立垂直潛流人工濕地微宇宙實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),種植耐寒植物水芹菜為人工濕地植物,并定期投加復(fù)合微生物菌劑,設(shè)計(jì)了微生物實(shí)驗(yàn)、植物生長(zhǎng)特性實(shí)驗(yàn)以及水質(zhì)凈化實(shí)驗(yàn),研究了低溫季節(jié)人工濕地系統(tǒng)對(duì)污染湖水的處理效果,以及水芹菜的生長(zhǎng)特性,得出了以下結(jié)論:(1)實(shí)驗(yàn)通過(guò)在人工濕地植物根際和基質(zhì)表層采集的土壤樣品中,篩選出十二株復(fù)合微生物菌種,在15℃、150 r/s的條件下,運(yùn)用污染湖水樣品進(jìn)行初步篩選,進(jìn)而挑選出三種對(duì)污水處理效果較好的低溫微生物菌種;再把初篩后的微生物菌種采用平板涂布法進(jìn)行復(fù)篩,分離出純菌,并對(duì)純菌作生長(zhǎng)曲線(xiàn)測(cè)定和形態(tài)學(xué)鑒定;通過(guò)污染湖水樣品的凈化小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì),最終選出了五種高效的菌株;利用微生物的協(xié)同作用,將這五株菌種在一定比例下構(gòu)建復(fù)合微生物菌劑,按照不同投加量投加至污水樣品中,測(cè)定污染湖水COD、NH4+-N、TN、TP的指標(biāo)變化,在JX2、JX3和J4菌比例為10:2:0.5、投加量為10%時(shí),該復(fù)合微生物菌劑對(duì)污染湖水的處理效果最好,對(duì)五種純菌進(jìn)行16sr RNA序列測(cè)定,并做菌種保藏。(2)在冬季低溫條件下,建立水芹菜垂直潛流人工濕地系統(tǒng),在部分濕地處理單元中投加已構(gòu)建的低溫復(fù)合微生物菌劑,從而進(jìn)行水芹菜生長(zhǎng)特性實(shí)驗(yàn)以及水質(zhì)凈化實(shí)驗(yàn)。研究表明,溫度較低的冬季里,在兩組濕地處理單元Z1和Z2中,水芹菜均表現(xiàn)出良好的生長(zhǎng)狀態(tài),沒(méi)有病害現(xiàn)象,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間,除了植物株高在第14天變化明顯,其余變化均不太大,植物株高凈增長(zhǎng)每周不超過(guò)4.5cm,最大植物根長(zhǎng)凈增長(zhǎng)每周不超過(guò)2.5cm,水芹菜的葉綠素含量在逐漸上升,在第21到第28天的時(shí)候增加較明顯,總?cè)~綠素從3.75 mg/g增加到6.75mg/g,水芹菜的根系活力上升較平穩(wěn),根系活力從0.018 TTC/g·h增加到0.036TTC/g·h,水芹菜TN含量由3.20 g N/m2增加到4.14 g N/m2,TP含量由0.273 g P/m2增加到0.477 g P/m2,尤其是在微生物的作用下水芹菜在單元Z1中的長(zhǎng)勢(shì)要比在單元Z2好。水質(zhì)凈化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,對(duì)污染湖水中的污染物去除效率最高的是濕地單元S1(植物,基質(zhì),微生物),相比濕地單元S2和S3,在低溫季節(jié)下投加低溫復(fù)合微生物和種植水芹菜,加強(qiáng)了垂直潛流人工濕地系統(tǒng)的凈化效能,COD、NH4+-N、TN、TP的平均去除率為54.17%、38.59%、45.79%、70.17%。通過(guò)本文的研究表明,微生物和水芹菜在低溫條件下,一定程度上強(qiáng)化了人工濕地凈化污染湖水的能力。因此,在低溫季節(jié)人工濕地的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,對(duì)于凈化微污染的湖水,針對(duì)性的投加復(fù)合微生物菌劑是個(gè)不錯(cuò)的選擇,同時(shí),水芹菜可以作為一種耐寒越冬植物被推廣到北方地區(qū)的低溫季節(jié)人工濕地工程應(yīng)用中。
[Abstract]:With the rapid development of economy, the pollution of water is serious, artificial wetland technology is widely applied in the field of ecological restoration of lakes, rivers and other water pollution. This technology has made remarkable achievements in engineering application in recent years, and widely used in the south, while in the north area of the cold season, some aquatic plants to to adapt to the low temperature, microbial activity, resulting in the artificial wetland in winter in North sewage purification effect and strengthening effect of microorganisms and aquatic plants under low temperature season in the artificial wetland is less studied, therefore, study on the purification effect of adding microbial inoculum and planting overwintering plants constructed wetland to pollute the lake water in the low temperature season, with strong practical engineering reference. This paper through the establishment of vertical flowconstructed wetland microcosm experiment system, planting hardy plant water celery artificial wet Plants, and regularly adding composite microbial agents, designed the microbiology experiment, plant growth characteristics and experimental water purification experiment, study the treatment effect of low temperature season artificial wetland system on pollution of lake water, and water celery growth characteristics, draws the following conclusions: (1) through the experiments of soil samples in the rhizosphere of plants in artificial wetland and the surface of substrate collected, screened Twelve Strains of complex microbial strains, 15 degrees, 150 r/s under the condition of using the polluted lake water samples were screened, and then pick out three of the sewage treatment effect of low temperature microorganisms; the initial microbial strain after the sieve plate coating method for screening. The separation of pure bacteria, and the determination of pure bacteria and morphological identification of growth curve; through the purification of polluted lake water samples on the experiment result, selected five efficient strains; utilization The synergistic effect of microorganisms, the five strains in a certain proportion under the construction of composite microbial agents, different dosage of adding to the sewage samples according to the determination of COD, NH4+-N, TN lake pollution, and indexes, TP in JX2, JX3 and J4 in the ratio of 10:2:0.5, the dosage is 10%, the best the treatment effect of polluting the lake the composite microbial preparation of five kinds of pure bacteria were measured by 16sr RNA sequence, and preservation. (2) at low temperature in winter, the establishment of water celery vertical flow constructed wetland system in the low temperature part of wetland microbial processing unit was added to the water celery the growth characteristics and experimental water purification experiment. The results show that the low temperature in winter, in the wetland treatment unit Z1 and Z 2 two groups, cress showed good growth state, no disease phenomenon, during the whole experiment period, in addition to plants The plant height in Fourteenth days were not change obviously, the change is too large, the plant height of net growth per week does not exceed 4.5cm, the maximum root length per week net increase of not more than 2.5cm, the chlorophyll content of celery in water gradually increased, from twenty-first to twenty-eighth days increased obviously, the total chlorophyll increased from 3.75 mg/g to 6.75mg/g, water celery root vigor increased more steadily, root activity increased from 0.018 TTC/g h to 0.036TTC/g h, the water content of TN in celery increased from 3.20 g to 4.14 N/m2 g N/m2, TP content increased from 0.273 g to 0.477 P/m2 g P/m2, especially in the growing water celery unit in the Z1 in the role of microorganisms than in the unit Z2 water purification. The experimental results show that the removal efficiency of pollutants in the water is the highest wetland unit S1 (plant, matrix, microbial), compared to S2 and S3 in the wetland unit, under low temperature low temperature season adding compound microorganism Planting and water celery, strengthen the purification efficiency of vertical subsurface flow constructed wetland system COD, NH4+-N, TN, the average removal rate of TP was 54.17%, 38.59%, 45.79%, 70.17%. through this study show that microorganism and water celery under low temperature conditions, to a certain extent, enhanced the ability of purifying polluted lake water in artificial wetland. Therefore, in the design of artificial wetland system in low temperature season, for purification of micro polluted water, the dosage of composite microbial inoculum is a good choice, at the same time, water celery can be used as a cold winter plant was extended to the engineering application of artificial wetland in cold season in Northern area.

【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：X524

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本文編號(hào)：1557942