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关键词：
三七,砷,土壤,累积,健康风险
发表时间：
2012-08-31 08:25:56
摘要:溶解氧是人工湿地脱氮的重要限制性因子，调控湿地内氧状态分布是提高其脱氮效果的关键所在. 为此，研究了夏、冬季时氧调控下复合垂直流人工湿地( IVCW) 中氧状态的变化规律、脱氮效果及净化机制. 结果表明，氧调控下IVCW 中氧状态改善明显，夏、冬季时好氧Ⅰ区范围( 以深度表示) 分别从22 cm、17 cm 扩大至53 cm、44 cm;即使冬季植物枯萎时，氧调控下IVCW 沿水流方向仍可依次形成好氧Ⅰ区-缺氧区-好氧Ⅱ区( O-A-O)3 个功能区，而冬季时常规IVCW 仅有好氧Ⅰ区-缺氧区(O-A)2 个功能区. 氧调控下IVCW 的有机物降解和硝化能力显著增强，尤其是冬季时COD、TN、NH +4 -N 的平均去除率分别提高了12. 2% 、6. 9% 、15. 1% ;并且采用8 h∶ 16 h 的间歇停曝方式，出水中NO －3 -N 浓度无明显增加. 另外，好氧Ⅰ区是IVCW 中污染物去除的主要区域，氧调控主要是增强了该功能区的净化能力. 因此，氧调控措施对于IVCW 系统的优化与应用具有重要意义.
人工湿地系统对于氮的去除作用包括基质的吸附、沉淀、水生植物的吸收、氮的挥发以及微生物的硝化与反硝化作用，其中微生物的硝化与反硝化作用是湿地脱氮的主要途径［1 ～ 3］. 硝化反应是好氧过程，主要由硝化细菌和亚硝化细菌来完成;而反硝化过程则在缺氧条件下由反硝化细菌来完成［1，4，5］.由此可见，氧是影响人工湿地净化效果的重要限制因子之一，它不仅影响微生物的种类、数量与酶活性，还直接影响系统的净化效果.
由于潜流人工湿地自身构造的限制，湿地内溶解氧浓度偏低、脱氮不彻底［6 ～ 8］;尤其当植物枯萎时，植物根系输氧减少，导致湿地冬季脱氮效果更差［9］. 目前，人工湿地溶解氧调控脱氮措施主要有: 预曝气［10］、种植泌氧强的植物［11］、频繁调节液面高度( 潮汐流)［12］、设置通气管［13 ～ 15］、鼓风曝气［16 ～ 18］等. 但是，持续增氧会导致湿地出水中硝态氮浓度的大量增加，使总氮去除效率下降［19］. 因此，如何调控与优化湿地沿程的溶解氧状态，创造硝化、反硝化反应各自所需要的环境条件对湿地脱氮效果显得尤为重要.
复合垂直流人工湿地( integrated vertical-flow constructed wetland，IVCW) 是一种新颖的湿地处理系统，其独特的下行流池-上行流池结构以及间歇式进水方式，形成了好氧-缺氧不断变化的氧化还原环境，使系统具有良好的净化效果［20 ～ 22］，但脱氮仍不彻底. 为此，本试验研究了夏季( 植物生长) 和冬季( 植物枯萎) 时，氧调控下人工湿地中氧状态的变化规律及脱氮效果，并从湿地系统氧化还原功能区的角度分析其“黑箱”净化机制，以期为人工湿地技术
的优化提供理论指导.
复合垂直流人工湿地( integrated vertical-flow constructed wetland，IVCW) 是一种新颖的湿地处理系统，其独特的下行流池-上行流池结构以及间歇式进水方式，形成了好氧-缺氧不断变化的氧化还原环境，使系统具有良好的净化效果［20 ～ 22］，但脱氮仍不彻底. 为此，本试验研究了夏季( 植物生长) 和冬季( 植物枯萎) 时，氧调控下人工湿地中氧状态的变化规律及脱氮效果，并从湿地系统氧化还原功能区的角度分析其“黑箱”净化机制，以期为人工湿地技术
的优化提供理论指导.
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