低溫域潛流人工濕地脫氮菌分布特性及微環(huán)境研究.pdf

1、人工濕地是一種經(jīng)濟(jì)高效的污水處理系統(tǒng)，但在低溫環(huán)境(<15℃)下，脫氮效率低下。為了探明人工濕地脫氮機(jī)理，明確不同濕地植物對(duì)脫氮能力的影響，尋求低溫域強(qiáng)化脫氮方法，試驗(yàn)考察潛流型水平流人工濕地沿程的脫氮菌分布特性及其土壤層微環(huán)境特性；選取香蒲、菖蒲等5種常見濕地植物檢測(cè)其在低溫條件下根際脫氮菌數(shù)量，利用Biolog技術(shù)鑒定其種群活性、多樣性和結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步富集培養(yǎng)研究環(huán)境條件對(duì)脫氮菌的影響，得出主要結(jié)論如下：
　　低溫(-2～15

2、℃)環(huán)境下，檢測(cè)濕地脫氮菌(亞硝酸菌、反硝化菌)的沿程分布，發(fā)現(xiàn)亞硝酸菌數(shù)量、活性(AWCD)和多樣性(Shannon指數(shù))排序均為前段>后段>中段，反硝化菌數(shù)量、活性和多樣性排序均為中段>前段>后段。考察脫氮菌數(shù)量分布與土壤脫氮能力(硝化、反硝化強(qiáng)度)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)亞硝酸菌與硝化作用強(qiáng)度、反硝化菌與反硝化作用強(qiáng)度均呈明顯正相關(guān)，R分別為0.73、0.80，且P均小于0.001。濕地土壤層脫氮菌受溫度影響顯著，數(shù)量隨溫度下降而減少，在10

3、℃以下環(huán)境中生長(zhǎng)趨于停滯；土壤脲酶活性對(duì)脫氮菌數(shù)量影響甚微，脫氫酶對(duì)脫氮菌數(shù)量無影響。
　　根際硝化強(qiáng)度在0.1～1 mg/(kg·h)數(shù)量級(jí)，且受植物影響顯著，由強(qiáng)到弱依次為香蒲>菖蒲>花葉蘆葦>再力花>常綠鳶尾；反硝化作用強(qiáng)度在10 mg/(kg·h)數(shù)量級(jí)，受植物影響作用可以忽略。植物根際菌落數(shù)量顯著大于非根際，不同植物的影響程度有異，植物根際亞硝酸菌數(shù)量排序?yàn)椋合闫?常綠鳶尾>菖蒲>花葉蘆葦>再力花；反硝化菌數(shù)量：菖蒲≥香

4、蒲>花葉蘆葦>再力花>常綠鳶尾。根際亞硝酸菌活性由強(qiáng)到弱依次為菖蒲>常綠鳶尾、花葉蘆葦>香蒲、再力花；種群多樣性則為菖蒲、常綠鳶尾、花葉蘆葦>再力花>香蒲；植物根際反硝化菌活性排序?yàn)檩牌?香蒲>再力花>花葉蘆葦、常綠鳶尾，種群豐度由高到低依次為菖蒲>香蒲>再力花>常綠鳶尾>花葉蘆葦。綜合評(píng)定認(rèn)為，低溫條件下最能改善土壤脫氮能力的植物為菖蒲，其余依次為香蒲、花葉蘆葦、再力花、常綠鳶尾。
　　鑒定出的具備脫氮能力的好氧菌種13株、厭氧