论文摘要
人工湿地具有治理环境污染和美化环境的双重价值,已在各国研究应用。但是,人工湿地COD、氮磷去除效果与湿地内的细菌种群结构有什么联系,目前在微生物这方面研究不多。人工湿地内微生物在污水污染物的代谢中发挥重要作用,研究人工湿地细菌种群结构与净化效果的关系很有必要。本论文以三级人工湿地模型为实验装置,以风车草、美人蕉、菖蒲为湿地植物,采用TGGE法（温度梯度凝胶电泳）分析细菌种群结构,以及测试COD、氮、磷等,分析湿地细菌种群结构与净化效果。①研究结果:1)人工湿地生活污水处理效果a.冬季人工湿地处理生活污水,COD去除率:A1为43.6%、B1为52.4%,A2为-12.5%、B2为39.1%,A3为44.6%、B3为33.7%,A、B组总去除率分别为64.8%和80.8%;TN去除率:A1为20.1%、B1为26.1%,A2为-7.8%、B2为16.4%,A3为-5.3%、B3为9%,A、B组总去除率分别为9.2%和38.8%;TP去除率:A1为22.4%、B1为31.8%,A2为13%、B2为23.4%,A3为31.5%、B3为17.2%,A、B组总去除率分别为53.8%和56.8%。b.夏季人工湿地处理生活污水,COD去除率:A1为41.8%、B1为53.8%,A2为35.4%、B2为42.2%,A3为34.9%、B3为37%,A、B组总去除率分别为75.6%和83.2%;TN去除率:A1为19.3%、B1为24.7%,A2为9.7%、B2为27.1%,A3为31.7%、B3为23.9%,A、B组总去除率分别为50.3%和58.3%;TP去除率:A1为20.1%、B1为30.5%,A2为19.1%、B2为34.1%,A3为48.5%、B3为26.9%,A、B组总去除率分别为66.6%和66.5%。2)人工湿地的细菌种群结构a.冬季时,各级湿地细菌微生物样品TGGE图谱中条带种类少,为16-23个,不同样品中条带差异较小,各级湿地的细菌种群多样性指数A1为2.77、B1为2.77,A2为2.88、B2为2.99,A3为3.14、B3为3.09,美人蕉根系的细菌多样性指数为2.94。细菌种群不丰富,各级湿地之间细菌种群类型差异不大。冬季时,美人蕉根系的细菌丰度与其所在的填料中细菌的丰度相差不大。b.夏季时,各级湿地细菌微生物样品的TGGE图谱中条带种类相对较多,为2436个,不同样品中条带的差异较大,各级湿地的细菌种群多样性指数A1为3.37、B1为3.37,A2为3.22、B2为3.26,A3为3.4、B3为3.43,美人蕉根系的细菌多样性指数为3.58。细菌种群丰富,分布较为均匀,但各级湿地之间细菌种群的差异性较大。夏季时,美人蕉根系的细菌比其所在的填料的细菌种类多,丰度大,分布较为均匀。②研究结论:1)湿地净化效果B组好于A组,但是A组中A3好于B组B3,新的湿地优化组合为B1→B2→A3的净化效果好于B1→B2→B3。2)冬季时,人工湿地各级湿地的COD和TN去除效果与细菌多样性指数呈负的弱相关,氨氮去除效果与多样性指数呈正的弱相关,TP的去除效果与细菌多样性指数没有相关性。3)夏季时,由于风车草、美人蕉和菖蒲生长旺盛、代谢活动增强,植物和微生物相互影响,在污染物降解中,植物的影响作用增强,使得人工湿地对COD、氨氮、TN的去除效果与细菌多样性指数的关系混乱,没有相关性。TN去除效果与细菌多样性指数依然没有相关性。