水培—复合人工湿地工艺中基质酶活性空间分布及其与水质净化效果的相关性研究

论文摘要

由于人工湿地污水处理生态技术,具有建造成本低廉、运行简单和能耗低,处理效果稳定,适用领域广等特点,发展到现在已经越来越广泛地用于处理各种类型的废水处理。但实际湿地设计时湿地深度对净化效果的影响机理和湿地中酶活性的分布仍不完全清楚。本研究以建于西安市第四污水处理厂的不同基质深度的三组深度分别为0.1、0.3和0.6米的复合人工湿地为试验对象,每组湿地分别由水培槽、水平流湿地和垂直流湿地依次串联组成。本研究从2010年8月至2011年5月跟踪测定了水培—复合人工湿地工艺中,水培槽底泥,水平流和垂直流人工湿地的基质酶活性,探讨了人工湿地基质中脱氢酶,磷酸酶,脲酶在不同的水力负荷,不同季节以及不同基质深度时酶活性的空间分布规律。研究结果表明:（1）在水培槽和同一类型湿地中,基质磷酸酶,脲酶,脱氢酶的活性都随水深或基质深度的增加而降低。酶活性主要分布在基质的上中层。（2）在相同深度处的酶活性表现为总池深越小,酶活性越好。（3）这种因深度而引起的基质酶活性的变化趋势,不受季节、水力负荷、人工湿地类型的不同（水平流和垂直流）的影响。（4）磷酸酶与TP、TN、SCOD的去除率存在显著关系（P<0.05）;脲酶与TN和SCOD去除率存在显著正相关（P<0.05）;脱氢酶活性与NH4+-N、TN、TP的去除率显著相关（P<0.05）,而且,脱氢酶活性与SCOD的去除率极显著相关（P<0.01）。因此在一定条件下,可以把基质酶活性作为衡量人工湿地系统运行情况和污水处理效能的一个重要指标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述和课题的提出
• 1.1 人工湿地及其分类
• 1.1.1 人工湿地的概念和产生
• 1.1.2 人工湿地类型
• 1.2 人工湿地的组成
• 1.2.1 人工湿地的植物
• 1.2.2 人工湿地的基质
• 1.3 人工湿地在水处理方面的应用和机理
• 1.3.1 人工湿地污水处理的机理
• 1.3.2 人工湿地在水处理方面的应用
• 1.4 国内外研究的人工湿地的问题和进展
• 1.4.1 国内研究推广中存在的主要问题和不足
• 1.4.2 人工湿地的研究发展的方向
• 1.5 水培-复合人工湿地的提出
• 1.5.1 水培—复合人工湿地提出的理论依据和背景
• 1.5.2 水培复合人工湿地的思路和方法
• 1.6 课题的提出
• 1.6.1 理论依据和技术路线
• 1.6.2 研究内容和创新点
• 2 水培—复合人工湿地系统的水处理效果
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验系统
• 2.1.2 实验仪器和药品
• 2.2 方法
• 2.2.1 水样测定方法
• 2.2.2 数据分析方法
• 2.3 结果
• 2.3.1 水培槽净化效果简介
• 2.3.2 人工湿地系统运行效果简介
• 3 水培槽底泥酶活性变化
• 3.1 研究方法
• 3.1.2 酶活性的测定方法
• 3.1.3 数据分析
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 水培槽底泥酶活性变化
• 3.2.2 讨论
• 4 人工湿地不同深度基质酶活性
• 4.1 样本采集
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 水平流人工湿地
• 4.2.2 垂直流人工湿地
• 5 人工湿地不同总池深相同层次处酶活性
• 5.1 基质样本采集
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 垂直流人工湿地
• 5.2.2 水平流人工湿地
• 6 人工湿地内部基质酶活性变化与污染物去除率的相关性
• 6.1 各常规污染物去除效率
• 6.2 试验结果
• 6.3 讨论
• 7 结论与研究展望
• 7.1 研究结论
• 7.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士研究生学习阶段发表论文