植物在人工湿地处理生活污水中对粪细菌生化需氧量和悬浮物去除的影响.doc

植物在人工湿地处理生活污水中对粪细菌、生化需氧量和悬浮物去除的影响 摘要--- 在受地形条件限制的地区，贫瘠的土壤条件和高水位线使得土壤本身不能自动有效的去除污染物，人-------工湿地就成为一个生活污水二级处理的可行选择。现有关于水生植物处理效果的资料是相互矛盾的，而且绝大多数都来自实验室的中小型生态系统模拟试验。本课题对肯塔基州12个处理家庭生活污水二级出水的人工湿地进行了研究，测定其粪大肠菌群，生化需氧量，总悬浮物的去除率。在这些湿地中，有只种单一植物的（香蒲或酥油草）系统，种植多种开花植物的系统，以及不种植物的对照系统。在一年内，每个月对进出水采一次样，分析其粪大肠菌，粪链球菌，生化需氧量，总悬浮固体的去除率。研究结果表明，各系统对粪细菌的年平均去除率相差不显著（P0.05），其中种植植物的系统在温季去除效果最好，未种植物的系统在冬季性能最佳。从全年来看，种植植物的系统对BOD，TSS的去除率比空白系统高得多。总体而言，混种系统是对污水指标处理效果最稳定的系统，而且受季节变更影响也最小。种植香蒲的系统，可以通过在生长末期收割香蒲，以减少腐烂输入的额外BOD和TSS，来提高该系统的处理性能。与混种系统和种植香蒲的系统相比，酥油草系统性能通常较差，因为他的根生长较浅，而且生物膜表面区域也很有限，而对照系统对BOD和TSS无去除效果，因此，不宜使用这种系统。 关键词：污水处理；单作湿地；混作湿地，对照湿地，粪大肠菌群；粪链球菌；季节更替 1 引言 在受地形条件限制的地区，贫瘠的土壤条件和高水位线使得土壤本身不能自动有效的去除污染物，所以公共卫生官员正在试验一种包括人工湿地在内的可行性系统来进行污水处理。人工湿地的建设成本低、维护费用低和较高的改善水质的能力已经吸引了许多个别家庭和小型居住群体。虽然我们对人工湿地处理过程的了解，都取得了相当大的进步，但是，许多不一致的研究结果需要我们对其最优的处理机能作更进一步的研究，不同植物种类在促进污染物去除方面，其扮演的角色及其影响已经开始争议，虽然许多研究已经表明，水生植物通过促进沉降、过滤、同化作用、耗氧处理和微生物吸收来去除人工湿地中的BOD和细菌，但另一些研究表明，种植植物和未种植植物系统没有区别，这是因为他们使用了不同的培养基，不同的水力设计和速率，不同的水压和水力负荷，所以很难对其进行比较。例如，和潜流系统相比，表面流系统中培养基和根区的影响就可以完全忽略，潜流系统中的废水可以在培养基和根区长时间停留和交换，具有高的根区通风能力。生物量季节性更替低和生长缓慢的植物适合于表面流湿地系统，而生长快、赖污能力强的植物更适合于潜流型湿地系统。此外，有些品种混养可能形成和植被结构模式,提高生态功能和美学价值, 而更为有效Jessamine、Fayette、Woodford、和Boyle县境内的12个处理家庭生活污水的潜流型人工湿地(图. 1)。这些系统有1～2个进行一级处理的储水池和一个不同大小和使用时间的单一线型湿地单元，适合2～5个成员的家庭使用，这些处理单元有41到46cm深，用直径为2.5到6cm的石灰石作基质，其中三个湿地单元种植香蒲，三个种植酥油草，还有三个种植了大体由黄鸢尾萱草芙蓉一般系统的特性研究,列表1X率（m2/day） 香蒲1 Woodford 56 6 5 5670 5~6 1.42 香蒲2 Woodford 56 4 2 3780 5~6 0.57 香蒲3 Fayette 45 8 3 3780 5~6 0.85 平均 52.3 6.0 3.3 4410 0.95 混养1 Fayette 36 6 5 3780 5~6 1.42 混养2 Boyle 45 3 2 3780 5~6 0.57 混养3 Boyle 56 2 2 5725 5~6 0.57 平均 45.7 3.7 3.0 4428 0.85 酥油草1 Boyle 34 6 2 3780 5~6+SC 0.47 酥油草2 Boyle 44 1 3 3780 5~6+SC 0.85 酥油草3 Boyle 60 8 4 8505 5~6+SC 1.14 平均 46.0 5.0 3.0 5355 0.85 无植被1 Jessamine 44 2 2 8505 2.5~5 0.57 无植被2 Jessamine 44 4 4 5670 2.5~5 1.14 无植被3 Jessamine 44 5 3 5670 2.5~5 0.85 平均 44.0 3.7 3.0 6615 0.85 SC，覆盖土壤厚度 15~/20 cm 粪大肠菌和总悬浮固体的检测从1999年7月开始至2000年6月结束，BOD从1999年10月监测到2000年9月，每个月在湿地系