贵州草海人工湿地系统硝化-反硝化作用研究

人工湿地作为新兴的污水生态处理技术在村镇污水处理中得到广泛使用,系统中氮去除的最主要途径是微生物的硝化-反硝化作用.研究湿地污水处理系统微生物硝化-反硝化作用,对湿地污水处理工艺的优化及运行管理具有重要意义.2013年分春、夏、秋、冬四季对贵州草海污水湿地处理工程进行采样,研究了长期运行的湿地污水处理系统中氮循环菌数量、硝化-反硝化作用时空分布特征和系统内氮的空间分布规律.结果表明,草海污水人工湿地处理系统对TP和COD的处理效果较好,去除率分别达到57.8％和80.8％,但对TN和NH4+-N的去除率仅为43.3％和38.6％;硝化-反硝化作用在草海人工湿地系统中同时发生,硝化作用强度为0.9 mg·kg-1·h-1,反硝化强度为30.5 mg·kg-1·h-1,反硝化强度是硝化强度的30倍;硝化-反硝化作用在季节上均表现为夏季最高、春季最低,水平空间上呈逐级降低趋势;硝化-反硝化作用强度与总氮去除率呈现显著负相关(P＜0.05);4类脱氮细菌中,氨化细菌数量最大,高达109 MPN·g-1,反硝化菌次之,亚硝化菌最低,仅102 MPN·g-1;脱氮细菌数量与总氮去除率相关性不显著,脱氮过程可能受亚硝化菌的限制.总之,由于长期运行的人工湿地系统缺乏氧气,导致反硝化作用远大于硝化作用,硝化-反硝化作用的失衡最终影响湿地脱氮效率.因此,针对长期运行的人工湿地系统可以通过强化供氧促进硝化作用从而提高湿地脱氮效果.