人工濕地脫氮影響因素及強(qiáng)化措施研究進(jìn)展

王海燕，趙遠(yuǎn)哲，王文富，董偉羊，閆國凱，常洋

1.環(huán)境基準(zhǔn)與風(fēng)險評估國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國環(huán)境科學(xué)研究院 2.中國環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)境污染控制工程技術(shù)研究中心 3.河南省上蔡縣環(huán)境監(jiān)測站

人工濕地(constructed wetlands，CWs)是利用包括濕地植物、土壤及其相關(guān)微生物群落的自然過程凈化水質(zhì)的處理系統(tǒng)，是在較可控的環(huán)境中強(qiáng)化利用濕地自然過程進(jìn)行凈化的方法[1-2]。人工濕地因其低成本和易管理的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)田退水、生活污水、城市徑流和工業(yè)廢水等的處理[2-3]。人工濕地的脫氮途徑包括沉積和揮發(fā)[1]、植物和其他生物的氮同化作用、微生物異化脫氮和基質(zhì)吸附，其中微生物氨化、硝化和反硝化作用是主要的脫氮過程[4]。通常人工濕地對于水中總氮(TN)、氨氮均有較好的脫除效果，但是當(dāng)某些限制性因素〔如低溫、反硝化碳源不足、溶解氧(DO)濃度低等〕存在時，TN的去除率往往不能滿足要求。因此，如何提高人工濕地存在不利因素時對TN的去除率成為近年來人工濕地研究中的熱點(diǎn)[5]。

1 人工濕地的脫氮機(jī)理

1.1 植物吸收

無機(jī)氮是植物生長過程中必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，污水中原有的氨氮和硝化作用產(chǎn)生的硝態(tài)氮均可被濕地植物在生長過程中吸收，最終通過植物的收割從系統(tǒng)中去除[6-7]。濕地植物對氮的吸收量可達(dá)0.02～0.30 g(m2·d)[8-9]，對比香蒲、蘆葦、茭白、水蔥、千屈菜、鳶尾和菖蒲對氮的吸收能力發(fā)現(xiàn)，蘆葦對氮的吸收能力最高，菖蒲最低[9]。濕地植物對氮的吸收量與其生物量呈極顯著正相關(guān)，如徐德福等[9]研究報道，蘆葦、香蒲、水蔥和千屈菜的生物量較大，吸收的TN較多，而菖蒲和鳶尾盡管植株組織TN濃度較高，但由于生物量相對較低，故吸收的氮量較少。……