本文選題：鹽度 + 人工濕地�。� 參考：《深圳大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本研究從人工濕地堵塞物含有大量有機(jī)物這一性質(zhì)出發(fā),利用強(qiáng)堿預(yù)處理堵塞物的方法制備發(fā)酵液,通過對(duì)比研究不同發(fā)酵材料組合的碳氮源釋放規(guī)律以及量化反硝化強(qiáng)化效果,確定了堵塞物發(fā)酵液強(qiáng)化人工濕地脫氮具有可行性。本項(xiàng)目研究將堵塞物發(fā)酵液加至人工濕地進(jìn)水中,探究發(fā)酵液對(duì)人工濕地處理含鹽污水脫氮效率的影響,利用qPCR技術(shù)和高通量測(cè)序的方法來分析添加發(fā)酵液前后人工濕地脫氮效率及脫氮微生物的變化,最終驗(yàn)證在人工濕地系統(tǒng)中成功實(shí)現(xiàn)以異養(yǎng)硝化-好氧反硝化為主的脫氮途徑,從而提高了人工濕地對(duì)含鹽污水的脫氮效率。主要研究結(jié)論如下:(1)人工濕地堵塞物具備制作高碳低氮類發(fā)酵液的特點(diǎn),在pH為12的預(yù)處理?xiàng)l件下進(jìn)行發(fā)酵,可以將人工濕地堵塞物中的有機(jī)物快速釋放出來,SCODcr的含量可在第四天達(dá)到最大值,堵塞物和梭魚草共同發(fā)酵制備的發(fā)酵液SCODcr可高達(dá)到5587.5mg/L,總氮含量低于5.5mg/L,其反硝化能力遠(yuǎn)高于梭魚草和堵塞物單獨(dú)發(fā)酵所制備的發(fā)酵液,能夠明顯的提高硝態(tài)氮去除率至92.73%,具有強(qiáng)化脫氮效果的應(yīng)用潛力。(2)本實(shí)驗(yàn)成功構(gòu)建了對(duì)氨氮具有高效去除率的人工濕地小試系統(tǒng),在未加堵塞物和梭魚草共同發(fā)酵制備的發(fā)酵液前,系統(tǒng)對(duì)鹽度0%~1.8%的污水可達(dá)到93.73%以上的氨氮去除率,但總氮去除率僅4%,發(fā)酵液的加入可進(jìn)一步提高氨氮的去除率達(dá)到99%以上,且總氮去除率均顯著提高到90%以上。(3)qPCR實(shí)驗(yàn)定量分析了不同鹽度進(jìn)水的人工濕地系統(tǒng)內(nèi)amoA基因、nxrA基因、nirS基因以及16S rRNA在添加發(fā)酵液前后的變化,堵塞物發(fā)酵液的加入極顯著的促進(jìn)了反硝化細(xì)菌的數(shù)量增多,結(jié)合鹽度的影響,氨氧化細(xì)菌(ammonium oxidation bacteria,AOB)在系統(tǒng)中受到的抑制作用較為明顯,但系統(tǒng)的氨氮去除率在添加堵塞物聯(lián)合植物的發(fā)酵液后仍然提高,由此說明系統(tǒng)內(nèi)存在更高效的硝化細(xì)菌。(4)高通量測(cè)序和生物信息學(xué)分析表明系統(tǒng)內(nèi)的脫氮微生物主要是好氧反硝化細(xì)菌和異養(yǎng)硝化細(xì)菌,優(yōu)勢(shì)種群為變形菌門(Proteobacteria),相對(duì)含量高達(dá)60%~70%以上。系統(tǒng)中存在的好氧反硝化細(xì)菌在屬水平上共有14種上,在各個(gè)樣品中的相對(duì)含量占在7.29%~49.47%左右。鹽度對(duì)人工濕地基質(zhì)脫氮微生物群落結(jié)構(gòu)影響較大,進(jìn)水鹽度1.8%的系統(tǒng)其群落豐富度遠(yuǎn)低于進(jìn)水鹽度為0%的系統(tǒng)。但是高鹽環(huán)境同樣馴化了專門的嗜鹽型好氧反硝化細(xì)菌卓貝爾氏菌(Zobellella),它是一種新發(fā)現(xiàn)的以亞硝態(tài)氮進(jìn)行反硝化的高效脫氮細(xì)菌,在處理鹽度1.8%污水的人工濕地系統(tǒng)內(nèi)相對(duì)含量可高達(dá)29.38%~36.49%。(5)添加發(fā)酵液促進(jìn)了好氧反硝化細(xì)菌和異養(yǎng)硝化細(xì)菌成為系統(tǒng)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)菌群,自養(yǎng)氨氧化菌處于競(jìng)爭(zhēng)的劣勢(shì),故傳統(tǒng)的硝化反硝化脫氮過程并非主要脫氮途徑,本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建的人工濕地系統(tǒng)脫氮途徑是以異養(yǎng)硝化和好氧反硝化為主,氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)、AOB和厭氧氨氧化為輔的多種硝化反硝化過程,從而成功強(qiáng)化了人工濕地對(duì)不同含鹽濃度污水的脫氮作用,并解決了人工濕地堵塞物和廢棄植物資源化的處置問題。
[Abstract]:The results of this study are as follows : ( 1 ) The removal rate of ammonia nitrogen in constructed wetland system can be reached to be up to 5587.5 mg / L and the total nitrogen removal rate is lower than 5.5 mg / L . The results are as follows : ( 1 ) The total nitrogen removal rate is higher than 5 . 5mg / L . ( 4 ) High - throughput sequencing and bioinformatics analysis indicate that denitrification microorganisms in the system are mainly aerobic denitrifying bacteria and heterotrophicated bacteria , and the relative content of aerobic denitrifying bacteria in the system is up to about 60 % 锝，

本文編號(hào)：2049544