人工湿地基质酶活性及污水净化机制研究

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本文系统研究了温度、pH、土壤水饱和度、好氧、厌氧环境以及植物种类对湿地土壤脲酶、磷酸酶活性大小的影响,并借助人工湿地小试和中试试验,比较研究了不同月份、不同水力负荷、有无植物等因素对湿地脲酶、磷酸酶活性大小的影响,借助统计分析手段,分析了湿地脲酶、磷酸酶活性大小与污水中TN、TP、NO<,2>-N、NH<,3>-N、COD<,Mn>的去除率之间的相关性。具体研究结果如下: (1)不同温度、pH、土壤水饱和度、DO等对清安河湿地土壤中的脲酶、磷酸酶活性影响结果表明:不同温度下磷酸酶、脲酶活性从大到小为30℃>15℃>-5℃;酸碱度对脲酶的活性影响结果为pH=9>pH=7>pH=4,对磷酸酶的活性影响正好与此相反;土壤水饱和度对两种酶活性影响为50%>0>100%;好氧条件下湿地土壤中脲酶、磷酸酶活性普遍比厌氧条件下高。 (2)不同植物根际土壤中磷酸酶活性大小表现为:芦苇>香蒲>美人蕉,脲酶活性大小则为:芦苇>美人蕉>香蒲。 (3)通过对运行中的人工中试湿地中土壤酶的活性检测,发现采样月份、进水流量、采样深度对湿地酶活性产生较大影响。酶活性最高点出现在5月份,而最低点则在1月份;复合流湿地中的上层酶活性是其中下层酶的两倍多;进水流量在40m<3>/h时的湿地脲酶、磷酸酶活性明显高于进水流量为75m<3>/h时的。 (4)通过对湿地中的土壤有机质、总氮、总磷的检测及相关分析,发现湿地土壤对污水中的有机质、总氮、总磷有很好的吸附累积作用,且与酶活性相关性较高。 (5)通过相关分析得出:湿地土壤中脲酶、磷酸酶活性与污水及湿地土壤中的TP、TN、COD<,Mn>、NO<,2>-N、NH<,3>-N和有机质均表现出较好的相关性(r>0.754,P<0.05);其中脲酶与氮污染物的相关性以及磷酸酶与TP的相关性高于两种酶与其它污染因子的相关性。主成份分析及聚类分析与相关分析结果一致,进一步证明了对两种酶的生物诱导效应。
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