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人工湿地堵塞及EPS溶脱法缓解堵塞的研究; Clogging in constructed wetland and reduction clogging with EPS solubilization treatment
Du MP(杜明普)
Subtype硕士
Thesis Advisor徐栋,王吉宁
2017-05
Degree Grantor中国科学院水生生物研究所
Abstract本文针对人工湿地堵塞问题,调研实际运行了8年的两处人工湿地,从时间、空间角度监测堵塞湿地床和未堵塞湿地床水力条件、酶活性、堵塞物成分等的变化,试图探索引起或诱导堵塞发生的原因。同时开展了实验室规模人工湿地堵塞溶脱的实验,考虑溶脱剂的安全性、有效性,结合溶脱剂对湿地植物、酶活、微生物及水力条件等的影响,评价原位缓解堵塞溶脱方法的效果,以期为人工湿地堵塞防治及缓解措施提供参考。具体研究内容及结果如下:1.调查研究了实际运行的2处人工湿地,分别为未堵塞湿地(西区)和堵塞湿地(东区)。结果表明:(1)堵塞的湿地厌氧程度更严重,采集的堵塞物从上至下颜色逐渐变深发黑,孔隙率及过滤速率都偏低;未堵塞的湿地孔隙率和过滤速率几乎成正相关性,相关系数为0.70~0.80。(2)通常环境pH值低于堵塞物的pH值,未堵塞湿地两者相近,而堵塞的湿地环境pH值和堵塞物pH值相差较大,推测可能由于引起湿地堵塞的物质(可能是多糖)积累导致。(3)在调研的湿地中,化学堵塞在人工湿地中贡献较少,而有机堵塞(EPS)贡献较大,堵塞的湿地呈现各层环境相互独立分层的现象,其中DO可能影响TOC的形成,从而影响微生物量导致积聚物的形成。2.在研究人工湿地堵塞机理的实地调研实验中发现:(1)EPS组分中,多糖影响微生物聚集体生存环境的pH,而蛋白质能提供足够吸附位点吸附各种物质减小孔隙,与中下层堵塞湿地床的孔隙率相关。(2)未堵塞的湿地床有机物更易被微生物分解,而堵塞的湿地填料床,有机物更易被积聚。3.研究了人工湿地EPS堵塞RL溶脱法缓解堵塞措施,并从安全性、有效性及经济性进行了评估。结果表明:(1)在0.15 RL/g OM时,RL主要作用于疏松态的EPS,使堵塞物增溶,高于0.15 RL/g OM时,RL主要与湿地堵塞物中重金属离子作用,分散堵塞颗粒。并且0.15 RL/g OM是最优用量。(2)进行0.09-0.15g RL/L的用量溶脱堵塞的湿地模拟柱时,孔隙率及过滤速率都有一定程度的改善,并表现出溶脱后净化效率提高的现象;同时改变了根际微生物群落的分布,但总体是以增大微生物量为主的正效应,对微生物膜影响相对温和;溶脱后酶活性及植物活性影响都呈现正效应,相对堵塞前,都有提升的趋势。(3)通过EPS溶脱法及传统堵塞缓解方法的对比,发现EPS溶脱法但较化学溶脱法稍贵,但相对挖除或更换基质经济。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/31139
Collection水环境工程研究中心_学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
杜明普. 人工湿地堵塞及EPS溶脱法缓解堵塞的研究, Clogging in constructed wetland and reduction clogging with EPS solubilization treatment[D]. 中国科学院水生生物研究所,2017.
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