【摘 要】
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一直以来低污染水持续流入湖泊造成的湖泊富营养化,是全球关注的重要水环境问题之一。针对低污染水处理技术各有优劣,如何经济有效的脱氮对控制湖泊富营养化具有重要意义。本文模拟抚仙湖北岸入湖河道低污染水,构建复合人工湿地,结合高通量测序探究湿地脱氮性能,并基于小白祥湿地现状进行优化设计。主要结论如下:（1）基质比选。等温吸附、动力学吸附试验结果表明,沸石、陶粒、火山岩的等温吸附过程与Langmuir模型拟
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一直以来低污染水持续流入湖泊造成的湖泊富营养化,是全球关注的重要水环境问题之一。针对低污染水处理技术各有优劣,如何经济有效的脱氮对控制湖泊富营养化具有重要意义。本文模拟抚仙湖北岸入湖河道低污染水,构建复合人工湿地,结合高通量测序探究湿地脱氮性能,并基于小白祥湿地现状进行优化设计。主要结论如下:（1）基质比选。等温吸附、动力学吸附试验结果表明,沸石、陶粒、火山岩的等温吸附过程与Langmuir模型拟合较好,对NH4+-N的拟合效果优于TN。陶粒对NH4+-N、TN理论饱和吸附量最大,沸石的吸附能力最强。沸石对NH4+-N、TN的吸附量最大。综合结果考虑,选择沸石与陶粒共同作为系统的基质。（2）沉水植物筛选。利用室内静态水培试验探究金鱼藻、轮叶黑藻、穗状狐尾藻3种沉水植物及其组合的脱氮效果。结果显示,金鱼藻对NH4+-N的去除效果最好;穗状狐尾藻与轮叶黑藻组合对NO3--N、TN、COD的去除效果最佳;NO2--N净化效果较好的是轮叶黑藻。为达到最佳处理效果,选择金鱼藻和轮叶黑藻同穗状狐尾藻的组合,分别构建不同的沉水植物塘。（3）构建了（A）表流-水平潜流-金鱼藻、（B）垂直-水平潜流-轮叶黑藻+穗状狐尾藻两组不同的复合人工湿地。水力负荷0.12 m~3/（m~2·d）下A系统脱氮效果优于B系统;水力负荷0.16、0.24 m~3/（m~2·d）下,B系统优于A系统。试验期间两系统对TN的平均去除率为71.99%（A）、75.71%（B）,且B系统稳定性更好。不同湿地单元对污染物的去除具有差异性。系统第1级单元主要去除NH4+-N,第2级单元去除NO3--N,A系统的NO2--N在第1、2级单元累积第3级单元去除,B系统NO2--N在第1级单元累积,2、3级单元去除。（4）高通量测序结果表明,系统中主要脱氮菌有硝化螺旋菌属、Saccharimonadales属、生丝菌属、假单胞菌属、不动杆菌属等13种。不同单元的优势菌属具有差异性,沉水植物的微生物丰富度和多样性优于基质,且拥有特殊的脱氮功能菌。（5）对小白祥湿地优化设计,雨季,倒流运行、增加基质与沉水植物去除率可提升COD（8.86%）、NH4+-N（12.35%）、TN（19.43%）,出水水质接近地表Ⅲ类水。旱季,回流运行、增加基质与沉水植物去除率可提升COD（8.86%）、NH4+-N（12.35%）、TN（19.43%）,出水水质可达地表Ⅲ类水标准。
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