论文部分内容阅读
高铵态氮污水的氨挥发造成严重的环境和健康问题。人工湿地已广泛应用于处理高铵态氮污水,尽管对水中氮去除有较好的效果,但处理过程中往往有大量氨挥发,这些氨与大气雾霾和氮沉降密切相关。研究已证明人工湿地中植物多样性能够提高污水氮去除率、生物量生产等生态系统功能,但是植物多样性对氨挥发的影响未知。为了探究人工湿地中植物物种丰富度和物种差异性对氨挥发的影响,本研究建立了模拟人工湿地的微宇宙实验系统,其中配置4个植物物种丰富度水平以及所有可能的15个物种组合。本研究在不同的污水停留时间进行了4次氨挥发测量。结果表明：(1)提高植物物种丰富度可以减少系统氨挥发：污水停留1天和4天时达到显著(P<0.05),停留7天和8天时近显著(P<0.10),但是物种丰富度对基质中污水铵态氮浓度和植物生物量的影响较弱；(2)物种差异性显著影响系统氨挥发及相关功能,其中有羊蹄存在的系统比其他系统具有显著低的氨挥发通量(P<0.05);(3)物种差异性对氨挥发及相关功能的影响高于物种丰富度；(4)在污水供给初期(停留1天)污水氮浓度较高时,存在互补效应贡献于多样性对氨挥发的抑制作用(特别是在包含羊蹄的混种系统中),随着停留时间的增加污水氮浓度降低,互补效应减弱；(5)混种系统的氨挥发通量与基质中污水铵态氮浓度正相关(P<0.05)而与生物量生产负相关(P<0.05)。本研究表明,在人工湿地中可以通过配置植物多样性(特别是选择合适的物种组合)来抑制人工湿地氨挥发,同时提高污水氮去除率和植物生物量生产。