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氨氮及COD 人工湿地中的氮主要通过植物吸收、微生物硝化/反硝化以及氨的挥发等途径被去除。研究表明植物吸收的最大总氮量占进水量的5% -15%；在pH≥9.3时，通过氨挥发引起的氮损失才开始变得显著，而潜流湿地中的污水pH值变化不是很显著，一般不超过8.0，潜流湿地通过氨挥发去除氮的作用可以忽略；微生物硝化/反硝化是潜流湿地中主要的脱氮机制，即污水中的有机氮或氨氮在好氧区转化为硝态氮，然后在厌氧或缺氧区转化为N2。微生物脱氮效果受气候、植物种类、有机物负荷及环境条件等因素影响。 对于垂直流湿地而言，氨氮沿垂直方向分层降解。未曝气的人工湿地仅在表层有较弱的好氧环境，氨氮的迁移降解主要发生在深度0-20cm区域。起端曝气可以增大氧气的穿透深度至0-40cm区域，该区域范围内氨氮由于较高DO的存在而发生硝化反应，而超出该区域，由于DO浓度较低，氨氮的硝化速率则受到限制，也即通常认为0.2ｍg/Ｌ是硝化反应发生的最低DO限值。当湿地中的DO保持在0.6ｍg/Ｌ以下时，反硝化反应才能正常进行。因此，人工湿地起端进水的曝气强度不宜过大，否则不利于反硝化反应进行。 对于潜流湿地而言，未曝气的人工湿地中 COD 与氨氮在深度方向上均以40cm为界， 40cm至表层区域主要以水平推流式降解为主，而床体底部至40cm处，COD和氨氮则呈现出垂直分层降解现象。曝气人工湿地中污染物主要以水平推流式降解为主，由进水端到出水端，污染物浓度逐渐降低，COD 和氨氮的降解速率未出现分层现象。 TP 磷的去除主要取决于人工湿地的水力停留时间、磷与基质的有效接触面积及基质的氧化还原状态。起端曝气使微生物得到足够的DO，促进其自身生长和代谢活动；能引起水流扰动，使布水更加均匀，曝气产生的微小气泡随水流进入到人工湿地内后吸附在基质表面，增大了磷与基质的有效接触面积；曝气使人工湿地处于好氧状态，促进基质中铁、铝等金属离子与污水中磷反应，生成稳定的螯合物，提高磷的去除率。 对于垂直流湿地而言，TP沿垂直方向分层降解。沿垂直深度方向，TP浓度逐渐下降，且在0-40cm深度下降较快（曝气人工湿地），这说明TP的去除效果不仅与基质的吸附特性有关，而且与人工湿地中微生物数量以及生物膜的吸附作用有关。 对于潜流湿地而言，未曝气的人工湿地中，对于TP来说，总体呈水平推流降解方式，但在深度方向上以50cm 为界，下层降解速率显著高于上层。曝气人工湿地中，整体呈现出水平推流降解方式，但不同深度床体中出现TP降解速率的差异，30-50 cm的中间层降解速率最快，表层与底层较慢。 植物 曝气对植物长势造成一定影响,这是由于根系区域溶解氧浓度的增高,氧气分子占据了氮、磷等无机盐在植物根系上的附着点,减少了根系对生长所需的营养成分的摄入；另外曝气提高了植物根系周围的溶解氧浓度，造成根系与叶片之间的压力差降低，影响了氧气在植物体内的传输，同样导致植物长势的变差。因此，在人工湿地中进行强化曝气时，应将气水比控制在6:1以下，以免对植物长势造成较大影响，弱化植物在污染物净化过程中的作用。 知识搬运工 参考文献 [1].曝气对潜流人工湿地污染物沿程降解规律的影响[J]. 环境工程学报，2014，8（6）：2359-2364 [2].起端曝气对垂直潜流人工湿地运行效果的研究[J]. 环境污染与防治，2017，39（4）：401-407 |
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