人工湿地对海水养殖尾水的净化性能及其微生物群落特征研究
发布时间：2021-08-03 23:22
海水养殖尾水中含有过量的N、P等营养元素,其直接排放将带来一系列生态环境问题。人工湿地处理技术源于对自然湿地的模拟,可用于深度处理海水养殖尾水中的污染物,其具有净化效果好、出水水质稳定、氮和磷去除能力强、运转维护管理方便、工程基建和运行费用低、对负荷变化适应能力强、适于处理间歇排放的污水等优点,具有广阔的应用前景。本论文依托处理海水养殖尾水的两套复合垂直流人工湿地系统,重点研究人工湿地对氮、磷营养盐的去除效果,探讨湿地中基质对氮、磷的吸附能力,并利用高通量测序技术分析系统中微生物的群落组成和多样性,揭示其与脱氮的关系,以期为构建高效的基质-植物-微生物复合生态系统提供理论依据,主要研究结果如下:（1）小试人工湿地对NO3--N,NO2--N,NH4+-N,TN和TP的去除率分别为92.77%,99.19%,99.65%,85.94%和48.94%,氮去除的主要区域为下行池,磷去除的主要区域为上行池。中试人工湿地对NO3-
【文章来源】：上海海洋大学上海市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工湿地系统内氮的循环转化[46]
上海海洋大学硕士学位论文8图1-2人工湿地系统内磷的循环转化[53]Fig.1-2Cyclictransformationofphosphorusinconstructedwetlandsystem1.4人工湿地微生物作用机理与研究进展微生物是人工湿地的重要组成部分，微生物可以通过新陈代谢降解尾水中的各类污染物。人工湿地中微生物的群落结构及多样性和微生物的功能及作用机理是目前环保工作者的研究热点。Zhou[54]等人研究了红树林及潮间带泥滩两种湿地沉积物的微生物群落，发现季节性和沉积物深度是影响微生物多样性和群落组成的关键因素。熊家晴[55]等人应用垂直流湿地系统处理高污染河水，研究发现湿地内基质微生物多样性随深度的增加呈现出先增大后减小的趋势，根际微生物多样性则逐级递减，且在同一深度根际微生物多样性均高于基质。根际周围出现了严格好氧菌Acinetobactertjernbergiae(不动杆菌属)，证明植物根际具有输氧功能，湿地内优势菌属为Flavobacteriumbranchiophilum(黄杆菌属)、Thiobacillusdenitrificans(脱氮硫杆菌)和UnculturedDesulfuromonassp(除硫单胞菌属)。雷旭等人[56]应用复合垂直流人工湿地系统处理养殖水，研究夏季和秋季运行期间湿地中不同植物(梭鱼草；美人蕉；再力花)根际微生物群落的结构特征。结果表明：3种植物根际微生物群落分属8个纲：α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、ε-变形菌纲、δ-变形菌纲、放线菌纲、拟杆菌纲、硝化螺旋菌纲，占比分别为14.37%、38.13%、6.87%、16.87%、6.87%、8.76%、4.38%、3.75%。不同植物根际在各月份都发现有β-变形菌纲和ε-变形菌纲的存在，其中β-变形菌纲占比最大，在各采样点均为优势细菌类群，ε-变形菌纲在不同月份丰度较为稳定，γ-变形菌纲在美人蕉根际附近含量较高，梭鱼草和再力花根际附近则分布较少。张弘
上海海洋大学硕士学位论文13图2-1小试人工湿地系统示意图Fig.2-1Schematicdiagramofsmallpilotconstructedwetlandsystem中试人工湿地系统采用砖砌结构，如图2-2所示，共包含6个单元：沉淀池，一级湿地下行池，一级湿地上行池，二级湿地下行池，二级湿地上行池，蓄水池。其中，沉淀池规格(长×宽×高)为2.63m×1.07m×1.71m，4个上、下行池规格都为2.23m×2.14m×1.71m，蓄水池规格为3.27m×2.63m×1.71m。湿地内选用的填料与小试人工湿地一致，自上而下依次为细砂10cm、煤渣35cm、砾石50cm，植物选取互花米草，种植密度为131株/m2。图2-2中试人工湿地系统示意图Fig.2-2Schematicdiagramofmediumpilotconstructedwetlandsystem1235461324
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国水产养殖尾水排放的影响与防治建议[J]. 王成成,焦聪,沈珍瑶,陈磊. 人民珠江. 2020(01)
[2]人工湿地中生物修复污水的应用与研究进展[J]. 刘冉,兰汝佳,赵海燕,梁永红,刘兴国,龙腾,郑青松. 江苏农业科学. 2019(22)
[3]论人工湿地在生态城市建设中的作用[J]. 刘涛. 环境与发展. 2019(11)
[4]广西农村畜禽养殖污水生态湿地处理系统设计与运行[J]. 邹志刚,张浩,曾馥平,陈惠君. 农村经济与科技. 2019(21)
[5]组合式人工湿地对分散型生活污水净化效果及其微生物群落结构特征[J]. 张弘弢,谌书,王彬,李密,周明罗,周日宇,严嘉璐,宋涛. 环境化学. 2019(11)
[6]不同湿地植物脱氮效果与根际土壤微生物群落功能多样性特征分析[J]. 潘福霞,来晓双,李欣,赵玉强,王树志,王惠. 环境科学研究. 2020(06)
[7]海水人工湿地系统脱氮效果与基质酶活性的相关性[J]. 吴俊泽,王艳艳,李悦悦,祝佳玄,曲克明,崔正国. 海洋科学. 2019(05)
[8]种植不同植物的表面流人工湿地净化效果和微生物群落差异分析[J]. 潘傲,张智,孙磊,余里洁,李余杰. 环境工程学报. 2019(08)
[9]基于水力性能和净化效果的表面流人工湿地设计参数优化[J]. 马震,崔远来,郭长强,万荻,刘方平,马林华. 农业工程学报. 2019(12)
[10]基于高通量测序的人工湿地微生物群落分析[J]. 范海青,王凌文,王丹,殷操. 科技通报. 2019(02)
博士论文
[1]复合型人工湿地对黑臭水体的净化性能及其微生物学机制研究[D]. 王博.哈尔滨工业大学 2017
硕士论文
[1]海水人工湿地系统脱氮的同位素定量分析及其微生物群落探究[D]. 吴俊泽.上海海洋大学 2019
[2]大型复合生态湿地的尾水净化效应及其微生物群落特征研究[D]. 王文佳.浙江大学 2019
[3]垂直流人工湿地处理含盐富营养化水效果与脱氮菌群分析[D]. 刘亚飞.天津大学 2017
[4]复合型人工湿地菌群结构及其对氮循环的影响研究[D]. 齐雨.重庆大学 2016
[5]复合人工湿地脱氮途径及微生物多样性研究[D]. 李玲丽.重庆大学 2015
[6]复合人工湿地处理山地小城镇污水生产性试验研究[D]. 潘彦伯.重庆大学 2012
[7]海水反硝化细菌富集培养及固定化研究[D]. 赵昕.青岛理工大学 2010
本文编号：3320515
【文章来源】：上海海洋大学上海市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人工湿地系统内氮的循环转化[46]
上海海洋大学硕士学位论文8图1-2人工湿地系统内磷的循环转化[53]Fig.1-2Cyclictransformationofphosphorusinconstructedwetlandsystem1.4人工湿地微生物作用机理与研究进展微生物是人工湿地的重要组成部分，微生物可以通过新陈代谢降解尾水中的各类污染物。人工湿地中微生物的群落结构及多样性和微生物的功能及作用机理是目前环保工作者的研究热点。Zhou[54]等人研究了红树林及潮间带泥滩两种湿地沉积物的微生物群落，发现季节性和沉积物深度是影响微生物多样性和群落组成的关键因素。熊家晴[55]等人应用垂直流湿地系统处理高污染河水，研究发现湿地内基质微生物多样性随深度的增加呈现出先增大后减小的趋势，根际微生物多样性则逐级递减，且在同一深度根际微生物多样性均高于基质。根际周围出现了严格好氧菌Acinetobactertjernbergiae(不动杆菌属)，证明植物根际具有输氧功能，湿地内优势菌属为Flavobacteriumbranchiophilum(黄杆菌属)、Thiobacillusdenitrificans(脱氮硫杆菌)和UnculturedDesulfuromonassp(除硫单胞菌属)。雷旭等人[56]应用复合垂直流人工湿地系统处理养殖水，研究夏季和秋季运行期间湿地中不同植物(梭鱼草；美人蕉；再力花)根际微生物群落的结构特征。结果表明：3种植物根际微生物群落分属8个纲：α-变形菌纲、β-变形菌纲、γ-变形菌纲、ε-变形菌纲、δ-变形菌纲、放线菌纲、拟杆菌纲、硝化螺旋菌纲，占比分别为14.37%、38.13%、6.87%、16.87%、6.87%、8.76%、4.38%、3.75%。不同植物根际在各月份都发现有β-变形菌纲和ε-变形菌纲的存在，其中β-变形菌纲占比最大，在各采样点均为优势细菌类群，ε-变形菌纲在不同月份丰度较为稳定，γ-变形菌纲在美人蕉根际附近含量较高，梭鱼草和再力花根际附近则分布较少。张弘
上海海洋大学硕士学位论文13图2-1小试人工湿地系统示意图Fig.2-1Schematicdiagramofsmallpilotconstructedwetlandsystem中试人工湿地系统采用砖砌结构，如图2-2所示，共包含6个单元：沉淀池，一级湿地下行池，一级湿地上行池，二级湿地下行池，二级湿地上行池，蓄水池。其中，沉淀池规格(长×宽×高)为2.63m×1.07m×1.71m，4个上、下行池规格都为2.23m×2.14m×1.71m，蓄水池规格为3.27m×2.63m×1.71m。湿地内选用的填料与小试人工湿地一致，自上而下依次为细砂10cm、煤渣35cm、砾石50cm，植物选取互花米草，种植密度为131株/m2。图2-2中试人工湿地系统示意图Fig.2-2Schematicdiagramofmediumpilotconstructedwetlandsystem1235461324
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国水产养殖尾水排放的影响与防治建议[J]. 王成成,焦聪,沈珍瑶,陈磊. 人民珠江. 2020(01)
[2]人工湿地中生物修复污水的应用与研究进展[J]. 刘冉,兰汝佳,赵海燕,梁永红,刘兴国,龙腾,郑青松. 江苏农业科学. 2019(22)
[3]论人工湿地在生态城市建设中的作用[J]. 刘涛. 环境与发展. 2019(11)
[4]广西农村畜禽养殖污水生态湿地处理系统设计与运行[J]. 邹志刚,张浩,曾馥平,陈惠君. 农村经济与科技. 2019(21)
[5]组合式人工湿地对分散型生活污水净化效果及其微生物群落结构特征[J]. 张弘弢,谌书,王彬,李密,周明罗,周日宇,严嘉璐,宋涛. 环境化学. 2019(11)
[6]不同湿地植物脱氮效果与根际土壤微生物群落功能多样性特征分析[J]. 潘福霞,来晓双,李欣,赵玉强,王树志,王惠. 环境科学研究. 2020(06)
[7]海水人工湿地系统脱氮效果与基质酶活性的相关性[J]. 吴俊泽,王艳艳,李悦悦,祝佳玄,曲克明,崔正国. 海洋科学. 2019(05)
[8]种植不同植物的表面流人工湿地净化效果和微生物群落差异分析[J]. 潘傲,张智,孙磊,余里洁,李余杰. 环境工程学报. 2019(08)
[9]基于水力性能和净化效果的表面流人工湿地设计参数优化[J]. 马震,崔远来,郭长强,万荻,刘方平,马林华. 农业工程学报. 2019(12)
[10]基于高通量测序的人工湿地微生物群落分析[J]. 范海青,王凌文,王丹,殷操. 科技通报. 2019(02)
博士论文
[1]复合型人工湿地对黑臭水体的净化性能及其微生物学机制研究[D]. 王博.哈尔滨工业大学 2017
硕士论文
[1]海水人工湿地系统脱氮的同位素定量分析及其微生物群落探究[D]. 吴俊泽.上海海洋大学 2019
[2]大型复合生态湿地的尾水净化效应及其微生物群落特征研究[D]. 王文佳.浙江大学 2019
[3]垂直流人工湿地处理含盐富营养化水效果与脱氮菌群分析[D]. 刘亚飞.天津大学 2017
[4]复合型人工湿地菌群结构及其对氮循环的影响研究[D]. 齐雨.重庆大学 2016
[5]复合人工湿地脱氮途径及微生物多样性研究[D]. 李玲丽.重庆大学 2015
[6]复合人工湿地处理山地小城镇污水生产性试验研究[D]. 潘彦伯.重庆大学 2012
[7]海水反硝化细菌富集培养及固定化研究[D]. 赵昕.青岛理工大学 2010
本文编号：3320515
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