植物在人工濕地處理生活污水中對(duì)糞細(xì)菌、生化需氧量和懸浮物去除的影響VIP

1、植物在人工濕地處理生活污水中對(duì)糞細(xì)菌、生化需氧量和懸浮物去除的影響1 / 22植物在人工濕地處理生活污水中對(duì)糞細(xì)、生化需氧量和懸浮物去除的影響摘要在受地形條件限制的地區(qū)，貧瘠的土壤條件和高水位線使得土壤本身不能自動(dòng)有效的去除污染物，人工濕地就成為一個(gè)生活污水二級(jí)處理的可行選擇。現(xiàn)有關(guān)于水生植物處理效果的資料是相互矛盾的，而且絕大多數(shù)都來(lái)自實(shí)驗(yàn)室的中小型生態(tài)系統(tǒng)模擬試驗(yàn)。本課題對(duì)肯塔基州12個(gè)處理家庭生活污水二級(jí)出水的人工濕地進(jìn)行了研究，測(cè)定其糞大腸菌群，生化需氧量，總懸浮物的去除率。在這些濕地中，有只種單一植物的（香蒲或酥油草）系統(tǒng)，種植多種開(kāi)花植物的系統(tǒng)，以及不種植物的對(duì)照系統(tǒng)。在一年內(nèi)，每

2、個(gè)月對(duì)進(jìn)出水采一次樣，分析其糞大腸菌，糞鏈球菌，生化需氧量，總懸浮固體的去除率。研究結(jié)果表明，各系統(tǒng)對(duì)糞細(xì)菌的年平均去除率相差不顯著（PV0.05）,其中種植植物的系統(tǒng)在溫季去除效果最好，未種植物的系統(tǒng)在冬季性能最佳。從全年來(lái)看，種植植物的系統(tǒng)對(duì)BOD,TSS的去除率比空白系統(tǒng)高得多?？傮w而言，混種系統(tǒng)是對(duì)污水指標(biāo)處理效果最穩(wěn)定的系統(tǒng)，而且受季節(jié)變更影響也最小。種植香蒲的系統(tǒng)，可以通過(guò)在生長(zhǎng)末期收割香蒲，以減少腐爛輸入的額外BOD和TSS,來(lái)提高該系統(tǒng)的處理性能。與混種系統(tǒng)和種植香蒲的系統(tǒng)相比，酥油草系統(tǒng)性能通常較差，因?yàn)樗母L(zhǎng)較淺，而且生物膜表面區(qū)域也很有限，而對(duì)照系統(tǒng)對(duì)BOD和TSS無(wú)

3、去除效果，因此,不宜使用這種系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：污水處理；單作濕地；混作濕地，對(duì)照濕地，糞大腸菌群；糞鏈球菌；季節(jié)更替1引言在受地形條件限制的地區(qū)，貧瘠的土壤條件和高水位線使得土壤本身不能自動(dòng)有效的去除污染物，所以公共衛(wèi)生官員正在試驗(yàn)一種包括人工濕地在內(nèi)的可行性系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行污水處理。人工濕地的建設(shè)成本低、維護(hù)費(fèi)用低和較高的改善水質(zhì)的能力已經(jīng)吸引了許多個(gè)別家庭和小型居住群體。雖然我們對(duì)人工濕地處理過(guò)程的了解，都取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，但是，許多不一致的研究結(jié)果需要我們對(duì)其最優(yōu)的處理機(jī)能作更進(jìn)一步的研究，不同植物種類在促進(jìn)污染物去除方面，其扮演的角色及其影響已經(jīng)開(kāi)始爭(zhēng)議，雖然許多研究已經(jīng)表明，水生植物通過(guò)促進(jìn)

4、沉降、過(guò)濾、同化作用、耗氧處理和微生物吸收來(lái)去除人工濕地中的BOD和細(xì)菌，但另一些研究表明，種植植物和未種植植物系統(tǒng)沒(méi)有區(qū)別，這是植物在人工濕地處理生活污水中對(duì)糞細(xì)菌、生化需氧量和懸浮物去除的影響因?yàn)樗麄兪褂昧瞬煌呐囵B(yǎng)基，不同的水力設(shè)計(jì)和速率，不同的水壓和水力負(fù)荷，所以很難對(duì)其進(jìn)行比較。例如，和潛流系統(tǒng)相比，表面流系統(tǒng)中培養(yǎng)基和根區(qū)的影響就可以完全忽略，潛流系統(tǒng)中的廢水可以在培養(yǎng)基和根區(qū)長(zhǎng)時(shí)間停留和交換，具有高的根區(qū)通風(fēng)能力。生物量季節(jié)性更替低和生長(zhǎng)緩慢的植物適合于表面流濕地系統(tǒng)，而生長(zhǎng)快、賴污能力強(qiáng)的植物更適合于潛流型濕地系統(tǒng)。此外,有些品種混養(yǎng)可能形成花卉和植被結(jié)構(gòu)模式,可以提高生態(tài)功能

5、和美學(xué)價(jià)值,而有些品種單種對(duì)污染物去除更為有效。濕地中糞大腸菌的去除效率是非常高的，經(jīng)常超過(guò)95%,但是它也隨水力停留時(shí)間、濕地設(shè)計(jì)情況、水力負(fù)荷、基質(zhì)和溫度的變化而變化。實(shí)驗(yàn)表明，有沉淀、吸附和生物代謝活動(dòng)初級(jí)處理裝置的潛流型濕地系統(tǒng)對(duì)TSS和BOD的處理是很有效的，但是，他們的性能都受生物代謝活動(dòng)、水力停留時(shí)間、水力負(fù)荷、溫度和植被類型的影響。幾個(gè)相關(guān)的研究報(bào)道，在不同植被的人工濕地系統(tǒng)中，給與一致的處理后，觀察發(fā)現(xiàn)，BOD去除率在冬季末變低，但是這還不能確定冬季性能差是否僅僅是因?yàn)闇囟认陆?，還是與水力負(fù)荷增加的影響有關(guān)，因?yàn)槠渌鼛讉€(gè)研究中并沒(méi)有表明冬季和夏季有什么重大影響。因此，在這些處

6、理過(guò)程中，闡明各種參數(shù)的最佳選擇和操作設(shè)計(jì)需要更進(jìn)一步的描述。本研究的主要目的是比較無(wú)植被濕地、單作濕地和混養(yǎng)濕地對(duì)糞細(xì)菌，BOD和懸浮物的去除效率，其次就是分析季節(jié)變更，系統(tǒng)完善程度和實(shí)地大小對(duì)處理過(guò)程的影響。2材料和方法在本研究中，評(píng)價(jià)了處于肯塔基州Jessamine、Fayette、Woodfords和Boyle縣境內(nèi)的12個(gè)處理家庭生活污水的潛流型人工濕地（圖.1）。這些系統(tǒng)有12個(gè)進(jìn)行一級(jí)處理的儲(chǔ)水池和一個(gè)不同大小和使用時(shí)間的單一線型濕地單元，適合25個(gè)成員的家庭使用，這些處理單元有41到46cm深，用直徑為2.5到6cm的石灰石作基質(zhì)，其中三個(gè)濕地單元種植香蒲，三個(gè)種植酥油草，還有

7、三個(gè)種植了大體由黃篇尾、百合、萱草、芙蓉、蘆葦和薄荷組成的多種植物，另外三個(gè)什么也不種。所有的系統(tǒng)都有一個(gè)給濕地出水提供附加處理的4674m的土壤過(guò)濾區(qū)。一般系統(tǒng)的特性研究，列于表1。表112個(gè)人工濕地的特征描述系統(tǒng)名稱地點(diǎn)尺寸m2年齡(年)居民數(shù)化糞池體積(L)石灰石基質(zhì)(cm)X率(m2/day)香蒲1Woodford56655670561.42香沛2Woodford56423780560.57香沛3FavetteJ45833780560.85平均52.36.03344100.95混養(yǎng)1FavetteJ36653780561.423 / 22植物在人工濕地處理生活污水中對(duì)糞細(xì)菌、生化需氧量

8、和懸浮物去除的影響混養(yǎng)2Boyle45323780560.57混養(yǎng)3Boyle56225725560.57平均45.73.73.044280.85酥油草1Boyle3462378056+SC0.47酥油草2Boyle4413378056+SC0.85酥油草3Boyle6084850556+SC1.14平均46.05.03.053550.85無(wú)植被1Jessamine442285052.5-50.57無(wú)植被2Jessamine444456702.5-51.14無(wú)植被3Jessamine445356702.5-50.85平均44.03.73.066150.85SC,覆蓋土壤厚度15/20cm糞大腸

9、菌和總懸浮固體的檢測(cè)從1999年7月開(kāi)始至2000年6月結(jié)束，B0D從1999年10月監(jiān)測(cè)到2000年9月，每個(gè)月在濕地系統(tǒng)的進(jìn)口和出口末端采一次樣，采樣用1英寸的聚乙烯管做成。用手動(dòng)泵儲(chǔ)水裝置從每個(gè)采樣口采樣，這種樣品具有代表性，所采樣品裝入消過(guò)毒的1000ml的容器中，以確保容器中沒(méi)有糞細(xì)菌，然后將樣品送到肯塔基州立大學(xué)的冷凍室冷藏，以防止污水中細(xì)菌數(shù)量發(fā)生變化。糞細(xì)菌用消過(guò)毒的孔徑為0.2um的微孔過(guò)濾器過(guò)濾，并用膜過(guò)濾技術(shù)進(jìn)行分析，分別取體積為0.1、1.0和3.0ml的三個(gè)樣品來(lái)增加計(jì)數(shù)的可能性。將過(guò)濾后的樣品放在瓊脂上，于44.5C下培養(yǎng)22小時(shí)后數(shù)糞大腸菌群數(shù)，在35c下培養(yǎng)48

10、小時(shí)計(jì)算糞鏈球菌數(shù)。測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的5日生化需氧量(BOD5)來(lái)評(píng)估生化需氧量的去除效果，樣品在低于4c下保存大約24小時(shí)，在室溫下依次從15到30ml取樣，加入到300nli的碘量瓶，并用稀釋水充滿，稀釋水每升分別加L0ml的磷酸鹽緩沖液、MgSOl溶液、CaC12溶液和FeC13溶液，如果有必要的話，分析測(cè)定前將PH調(diào)整在6.5到7.5之間，稀釋后的樣品放在B0D培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，5天后的溶解氧含量決定是否接種?？倯腋」腆w用玻璃纖維過(guò)濾器過(guò)濾，干燥后稱量。在概率為0.05的水平下，用計(jì)算機(jī)及其顯著性差異程序測(cè)試系統(tǒng)及系統(tǒng)間白分去除率、裝載率、去除效率的統(tǒng)計(jì)意義，顯著性差異程序也用于測(cè)試季節(jié)性差異,相

11、互關(guān)系和回歸分析(PB/0.05)用來(lái)研究濕地設(shè)計(jì)與性能參數(shù)之間的關(guān)系。3結(jié)果與討論3.1糞大腸菌在取樣期間，進(jìn)水的糞大腸菌濃度很不穩(wěn)定，它們的濃度在無(wú)植被系統(tǒng)可高達(dá)251.3X/l()3cFU/100mL在酥油草系統(tǒng)中卻低至5.7義lOpFU/lOOml,而且都沒(méi)有一致的季節(jié)性傾向。在香蒲系統(tǒng)中，平均濃度最高，酥油草系統(tǒng)最低，混養(yǎng)系統(tǒng)和無(wú)植被系統(tǒng)的濃度處于中間水平，但是每次取樣都不穩(wěn)定，平均出水濃度也極不穩(wěn)定，通常在無(wú)植被和香蒲系統(tǒng)中最高。混養(yǎng)系統(tǒng)和酥油草系統(tǒng)糞大腸菌的平均濃度接近美國(guó)環(huán)保署提出的lX/KcFu/iooml的濃度水平，而且每年有七個(gè)月達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)。香蒲和無(wú)植被系統(tǒng)的出水高出所要

12、求的水平30%50%,而且每年有34個(gè)月是這樣的。盡管各系統(tǒng)間進(jìn)出水的糞大腸菌的濃度非常不穩(wěn)定，但是其去除百分率從94%（無(wú)植被系統(tǒng)）到97%（混養(yǎng)系統(tǒng)和酥油草系統(tǒng)）卻非常相近（表2,圖2）。表2取樣期間平均進(jìn)水濃度、出水濃度和去除百分率（標(biāo)準(zhǔn)偏差列于括號(hào)之內(nèi)）濕地糞大腸菌(CFU/lOOmlX103)糞鏈球菌(CFU/100mlX103)進(jìn)水出水%率進(jìn)水出水%率香沛90.4(64.3)4.6(3.7)95(4)52.8(33.3)3.6(3.6)93(6)混養(yǎng)系統(tǒng)36.4(43.2)1.1(1.1)97(3)72.1(83.2)1.3(1.3)98(2)酥油草32.9(27.7)1.0(0.

13、9)97(3)14.7(11.1)0.9(1.1)94(5)無(wú)植被48.0(58.4)2.7(2.5)94(5)75.3(73.9)3.2(4.2)94(5)濕地BOD(mg/l)TSS(mg/l)進(jìn)水出水%率進(jìn)水出水%率香蒲392(96)81(43)79(5)1310(1376)136(114)90(7)混養(yǎng)系統(tǒng)271(96)69(35)75(3)2102(1788)202(178)90(6)酥油草230(125)58(28)75(4)814(908)97(92)88(7)無(wú)植被274(157)102(30)63(5)418(284)226(162)46(10)從1999年7月至2000年6

14、月每月對(duì)糞便細(xì)菌采一次樣，從1999年10月至2000年9月每月對(duì)BOD和TSS采一次樣然而，在各系統(tǒng)間和系統(tǒng)內(nèi)，糞大腸菌去除效率都有顯著的季節(jié)性差異（PB/0.05）?？偟膩?lái)說(shuō)，單一植被系統(tǒng)在溫季表現(xiàn)較好（5月9月），無(wú)植被系統(tǒng)在冬季與早春時(shí)節(jié)表現(xiàn)最佳（9月次年4月）（圖.2）。香蒲和酥油草系統(tǒng)的季節(jié)去除率從春天的97%分別到冬天的82%和78%?；祓B(yǎng)系統(tǒng)在溫季始終比其他系統(tǒng)都好,在秋季處理效果是最好的，高達(dá)98%,在冬季表現(xiàn)最差，為82%。單一植被系統(tǒng)在冬季糞大腸菌去除率較低，這是由于其代謝活動(dòng)弱，溫度小于3c的時(shí)間延長(zhǎng)而使微生物數(shù)量降低的結(jié)果（圖.3）（MerlinetaL,2002）。

15、在冬季，植物根生物量減少也會(huì)使微生物吸附表面區(qū)域減少并限制培養(yǎng)基的過(guò)濾能力。另外，冬季降雨量的增加可通過(guò)增加水力負(fù)荷和減少停留時(shí)間來(lái)加劇這種趨勢(shì)（圖.3）。相反，無(wú)植被系統(tǒng)在冬季顯示了最高的去除率（93%）,在秋季最低（75%）。這個(gè)趨勢(shì)可能是由于冬季溫度低導(dǎo)致糞大腸菌數(shù)量減少，或者用于系統(tǒng)初級(jí)處理的處理池體積較大而彌補(bǔ)了冬季植被缺失的原因。此外，培養(yǎng)基中的小碎石能夠提供較強(qiáng)的過(guò)濾能力，尤其是促進(jìn)了生物膜的產(chǎn)生（ColemanetaL,2001）。7 / 22C1SC3e;三三(本)峰健刊嘏#®K圖2從1999年7月到2000年6月杳蒲系統(tǒng)(外混養(yǎng)系統(tǒng)(b)、酥油草系統(tǒng)和無(wú)植被系統(tǒng)大

16、腸桿菌的月平均去除百分率353025P20他15娟1050(b)7g9101112123456月圖3采樣期間的月平均降雨量和溫度分布糞大腸菌平均負(fù)荷不同，分布在g.gX/lO'CFU/m'day(酥油草系統(tǒng))23.4X/106CFU/m=day(香蒲系統(tǒng))之間(表3)。在所有系統(tǒng)中，去除率隨負(fù)荷的增加而增加?；祓B(yǎng)系統(tǒng)、酥油草系統(tǒng)和無(wú)植被系統(tǒng)中的去除率為0.940.98,高負(fù)荷香蒲系統(tǒng)中去除率卻降低到0.77。盡管如此，由于系統(tǒng)裝載率的季節(jié)性變化大，所以這些區(qū)別是無(wú)統(tǒng)計(jì)意義的。香蒲和無(wú)植被系統(tǒng)中系統(tǒng)使用時(shí)間與糞大腸菌去除率成正比例關(guān)系，當(dāng)考慮到所有的系統(tǒng)，這個(gè)關(guān)系乂不能完全說(shuō)明問(wèn)

17、題。表3取樣期間季節(jié)平均負(fù)荷和去除率極地季節(jié)FC(CFUxIO°An2day)FS(CFUxl</m2day)BOD(g/m2day)TSS(g/n?day)負(fù)荷率去除率負(fù)荷率去除率負(fù)荷率去除率負(fù)荷率去除率香蒲掘養(yǎng)系統(tǒng)蚱油苧系統(tǒng)元橙被系統(tǒng)場(chǎng) 場(chǎng) ,均 ，均 與秋冬寺平京秋冬春平更及冬右平更秋冬考平30.4+20.122.3±13.49.9i6.98.9±6.614.8 x 14.412.6 + 13.347.5 + 39.441.2 ±45.023.7 ±4215.7±4.2302 ±4.329.4 ±4.5

18、11.6 ±6.6102±6l14S.4±!6.545.4 ±16.5162 ±6.715 4±4 912.0±3.6II .6 ±4 56.4 ±2.442±l 825.0±B3212±12.523.4 +9.417.6±10.13.1 ±0.728 + 0.78.6±3.86.1 ±3.414.4+8.412.9±8.423.4±11.3180±8413.8111.213.3±11 5IO2&

19、#177;788 1±7433.9 1 24730.7±25510.4 ±6.010.1 ±6.2123土&811.9 ±6.813.8±L210110.036.4 ±6.931.(1 ±5.718.4 + 13.5IS 1±11447.5 + 54 047.2 ±517I03±ia68 2±85111.1 ±52.899.6±49 17.4 £ 272 ±42113±14.710.8 ±14.52.9 &#

20、177;0.9l.8t0.633.7 + 7.229.2 ±4.974±5 57.2 ±5.410313.59.9±3.35.6±0.74 1 ±0 75l.0±34948.2±33 910.9+8.410.7±8.32O.4±29J20.0 ±29.18.0 ±7.66.0±6558.1 ±42.6510 + 39.37 5±5 16.9 ±4.810.5 + 7.6I3±ft7I2 2±849 8±79

21、28.2+14 224.7 ± 14 g13.6 f5.413.4±5.331.0±23.69.1 f0.67.4 ±6.65.5 5.215J F2.913.013.183±657.9 ±6.7I3.21&82.6±1.52.2±(».8l.2±O6I8.9±ll 0I7.4±ll.l10.0 ±69.9 ±6.763±2.43.6 ±3.55.9 ±2.64.5 2 742.9 ±44.538.3

22、77;4J39.8 ±5.795 ±5.715 J± 14.64.1 h3.66.9 ±5.95.2±5326.3 ±23.423.4121.810.2 ±981±9.7&3±6.87.7i6i325.1 ±13.7212±13.614.7 ±4.!111 ±10.235.7 ±38.635 38.226.5±1.525.4 ±19IO7±3374±26IO.9±2.I38±l.l10.9

23、 ±810.0±7.615.1 ±14.814.8 ±14.47.6 ±2.84.9±3.016.9 ±12.010.0 ±6.63 1±232.7 ±1.83.5±4 0Z7±3.06.4±l,83.5±l 75.O±I.419 ±0.215.0+21.7142216143+11.613.5 + 11.313.1 +10.89.8-4-10311.9 + 7.27.4 +7.0FC類大腸菌，F(xiàn)S：糞鏈球菌，BOD：生化需氧量，TSS：

24、總懸浮物植物在人工濕地處理生活污水中對(duì)糞細(xì)菌、生化需氧量和懸浮物去除的影響單一植被系統(tǒng)有較好的糞大腸菌去除能力，尤其是在一年中較熱的幾個(gè)月，無(wú)植被系統(tǒng)每年的性能差異相當(dāng)小，可以忽略不計(jì)。這個(gè)結(jié)果與格林等的報(bào)道（1997）一致，與當(dāng)前其他植物極大地改良了糞大腸菌去除率的發(fā)現(xiàn)相矛盾。對(duì)通過(guò)機(jī)械過(guò)濾、沉淀、吸附、自然死亡、吞噬、抗生素排泄等過(guò)程去除細(xì)菌，碎石比根生物膜提供了一種更有效的基質(zhì)。本研究中這個(gè)結(jié)果沒(méi)有被物化，原因是系統(tǒng)及系統(tǒng)間存在著固有的不穩(wěn)定性，這個(gè)不穩(wěn)定性不僅僅表現(xiàn)在植被種類上，在系統(tǒng)的臨界設(shè)計(jì)參數(shù)上也存在（尺寸、使用時(shí)間、居住人數(shù)、初級(jí)處理、基質(zhì)、水力和質(zhì)量負(fù)荷）。如果這幾個(gè)參數(shù)不成

25、比例或不相互匹配，那它對(duì)處理性能的影響就有可能掩蓋植物種類所造成的影響，與統(tǒng)一的試驗(yàn)濕地相比，這是實(shí)際濕地系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)，然而，這些結(jié)果還不僅僅用于相互比較，而且他們代表著當(dāng)前濕地系統(tǒng)的發(fā)展前沿。在種植植物的系統(tǒng)，混養(yǎng)濕地在一年中呈現(xiàn)了最一致的糞大腸菌去除率，而酥油草系統(tǒng)季節(jié)波動(dòng)最大，尤其在夏季和冬季不穩(wěn)定。人們提出，多種植物組合的濕地系統(tǒng)可能提供更有效的根際時(shí)間和空間劃分，從而優(yōu)于單一植被系統(tǒng)的處理能力。酥油草系統(tǒng)較差的處理性能可能是由于它根系較淺和它供細(xì)菌吸附、微生物增殖的生物膜有限。3.2糞鏈球菌無(wú)植被和混養(yǎng)系統(tǒng)的進(jìn)水糞鏈球菌平均濃度最高、變化最大，而酥油草系統(tǒng)最低。在無(wú)植被系統(tǒng)中，夏季

26、末和秋季初的糞鏈球菌濃度高達(dá)370.0X/103CFU/100ml,而在早春時(shí)乂低至2.0X/103cFU/ml,香蒲和無(wú)植被系統(tǒng)的出水濃度高出美國(guó)環(huán)保署提出的1.0X/103CFU/100ml30%,混養(yǎng)系統(tǒng)和酥油草系統(tǒng)濃度分別剛好在1.3和O.gX/lotFU/lOOml。相應(yīng)的月份分別是，香蒲為1月，混養(yǎng)系統(tǒng)4月，無(wú)植被系統(tǒng)5月，酥油草系統(tǒng)8月。各個(gè)系統(tǒng)的平均百分去除率從93%（香蒲）98%（混養(yǎng)系統(tǒng)），差異并不顯著（PB/0.05）,季節(jié)性糞鏈球菌的去除百分率不同卻是非常明顯的，在冬季無(wú)植被系統(tǒng)為98%,酥油草系統(tǒng)為86%,在春季混養(yǎng)系統(tǒng)為96%,無(wú)植被系統(tǒng)為84%（圖4）,混養(yǎng)系統(tǒng)在

27、溫季提供了最好并且最多的一致的處理，而酥油草系統(tǒng)除春季（95%）外，其他季節(jié)（8086%）的性能都是最低的。同糞大腸菌的去除一樣，無(wú)植被系統(tǒng)對(duì)糞鏈球菌的處理在冬季表現(xiàn)最好。11 / 222)O,|BJ1'III'I-TII（d）789101112123456月鄉(xiāng)響圖4從1999年7月到2000年6月杳浦系統(tǒng)、混養(yǎng)系統(tǒng)（b），"酣由草系統(tǒng)©和無(wú)植被系統(tǒng)（d）鏈球菌的月平埒去除敗率與其他系統(tǒng)相比，混養(yǎng)系統(tǒng)的糞鏈球菌負(fù)荷最高，7j20.4X/106CFU/m2dayo所有系統(tǒng)的糞鏈球菌去除率都隨糞鏈球菌負(fù)荷增加而增加。除酥油草系統(tǒng)外，所有系統(tǒng)在高糞鏈球菌負(fù)荷下都有

28、較高的去除效率（0.94-0.98）,酥油草系統(tǒng)去除率極低，平均去除效率僅為0.27,在夏季和冬季降到最低（表3）。同糞大腸菌一樣，在香蒲系統(tǒng)中，系統(tǒng)的完善程度與糞鏈球菌去除率之間成正比例關(guān)系，由此建議，通過(guò)增加根生物量來(lái)改進(jìn)處理性能。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在混養(yǎng)系統(tǒng)中，系統(tǒng)尺寸同糞鏈球菌的去除率也成正比例關(guān)系。但是，這些關(guān)系在所有系統(tǒng)中沒(méi)有相互聯(lián)系。即使糞鏈球菌負(fù)荷與糞大腸菌負(fù)荷不同，但他們?cè)谙到y(tǒng)之間的去除率是相似的。同糞大腸菌一樣，混養(yǎng)系統(tǒng)在全年處理效率都好，但是系統(tǒng)間糞鏈球菌的平均處理效率沒(méi)有統(tǒng)計(jì)意義。這是由子系統(tǒng)及系統(tǒng)之間的糞大腸菌部分本身就不穩(wěn)定而處理這些排泄物的裝置非常相似。不過(guò)，在這些系統(tǒng)

29、中，季節(jié)影響卻非常明顯，尤其是在最熱和最冷的季節(jié)，這是由于最熱時(shí)水分蒸散量特別劇烈，最冷時(shí)生物活性非常低，這種影響在香蒲和酥油草系統(tǒng)尤為顯著（Merlinetal.,2002）?？傊狙芯恐?，沒(méi)有明顯的跡象表明如其他研究者所報(bào)道的那樣單一系統(tǒng)比無(wú)植被系統(tǒng)優(yōu)越。3.3生化需氧量人工濕地中各處理系統(tǒng)進(jìn)水BOD的濃度各式各樣，并且生活污水BOD的濃度通常都非常高。香蒲系統(tǒng)的平均濃度最高（392mg/l）（表2）,酥油草系統(tǒng)最低（230mg/l）,在夏季的最后個(gè)月，酥油草和未種植物的系統(tǒng)濃度最大值高達(dá)1200mg/lo所有系統(tǒng)出水BOD的濃度比美國(guó)環(huán)?？偸鹛岢龅?0mg/l濃度至少高20%o通常，在

30、無(wú)植被系統(tǒng)和香蒲系統(tǒng)最高（分別為102mg/l和,混養(yǎng)系統(tǒng)和酥油草系統(tǒng)稍微低一點(diǎn)（分別為69和58mg/l）。在美國(guó)環(huán)保署的整個(gè)監(jiān)測(cè)期間,除酥油草系統(tǒng)在一月份的一個(gè)樣品外，沒(méi)有其他系統(tǒng)達(dá)到美國(guó)環(huán)保署推薦的最大標(biāo)準(zhǔn)BOD日負(fù)荷量。但是，在本研究中的所有的濕地系統(tǒng)，其出水后級(jí)均有用于生活污水三級(jí)處理的過(guò)濾區(qū)。未種植物的濕地系統(tǒng)平均BOD去除百分率比其他系統(tǒng)明顯要低（表2）,這可能是由于植物根部和降落的殘?jiān)葐我坏乃槭峁┝烁嗟奈矫劫|(zhì)的緣故，因?yàn)樵谕瑫r(shí)增加吸附表面積和微生物群落的食物來(lái)源時(shí)，植被系統(tǒng)通過(guò)沉淀、吸附和微生物的新陳代謝去除BOD的能力較強(qiáng)，盡管進(jìn)水BOD濃度非常高，其去除效率還是在文

31、獻(xiàn)資料報(bào)道的范圍內(nèi)（圖.5）。季節(jié)對(duì)BOD去除的影響也非常明顯，夏季最好而且所有的性能最一致，冬季最差。香蒲系統(tǒng)在春季的BOD去除率下降較快，其去除率下降到55%以下，這可能是由于春季以前大量植物腐爛回到濕地系統(tǒng)，因而在廢水中增加了附加的BOD的緣故，這個(gè)結(jié)果在冬季尤為明顯，原因在于這個(gè)時(shí)期降雨量的增加提高了系統(tǒng)的水力負(fù)荷（圖.3）,這樣就使得濕地里的有機(jī)粒子運(yùn)動(dòng)加劇，因而減少了停留時(shí)間。在未種植物的濕地系統(tǒng)，春季BOD的去除效率跟上述相似，原因也是停留時(shí)間的減少，而夏季所有系統(tǒng)去除低是于土壤水分蒸散量大使?jié)舛仍黾拥木壒省?G-hF2士圖5從1999年9月到2000年9月香蒲系統(tǒng)以猊養(yǎng)系統(tǒng)（b

32、）、酥油草系統(tǒng)（c和無(wú)植被系統(tǒng)（d）BOD的月平均去除百分率從酥油草系統(tǒng)的6.9g/nfday到無(wú)植被系統(tǒng)的13.1g/m2day,所有系統(tǒng)的平均BOD負(fù)荷不同（表3）。BOD的去除率隨裝載率的增加從0.750.79線性地增加，且去除率在高負(fù)荷下沒(méi)有明顯的衰減（表3）。無(wú)植被系統(tǒng)和香蒲系統(tǒng)比混養(yǎng)和酥油草系統(tǒng)有稍高的BOD去除效率。無(wú)植被系統(tǒng)在夏季，除了其高負(fù)荷和相應(yīng)的高去除效率，也涉及到?jīng)]有植被覆蓋，可能導(dǎo)致絕佳的通風(fēng)環(huán)境和有機(jī)污染物負(fù)荷的氧環(huán)境。相反，酥油草系統(tǒng)的BOD處理效率低是由于其根的生物量少而且淺,由于這些原因，盡管BOD負(fù)荷低，這種植被系統(tǒng)的處理效率還是相對(duì)較低，尤其在冬季其BOD

33、的處理效率降低到1.2g/nfday時(shí)尤為明顯（表3）。在混養(yǎng)系統(tǒng)和酥油草系統(tǒng)中，BOD去除效率與系統(tǒng)的完善程度及尺寸成正比例關(guān)系。香蒲和其他各種植被系統(tǒng)夏季較高的BOD去除率表明，這些植被系統(tǒng)能通過(guò)密集的根區(qū)和較大的表面生物量來(lái)增強(qiáng)基質(zhì)衰減能力，這有益于增加生物活性，此外還能通過(guò)他們的根部組織向基質(zhì)中傳輸更多的氧。如果在香蒲生長(zhǎng)季節(jié)末期收割，而不是讓它回頭腐爛在濕地里增加污染物負(fù)荷量，就能更進(jìn)一步提高香蒲系統(tǒng)的處理效率。另一方面，植物在人工濕地處理生活污水中對(duì)糞細(xì)菌、生化需氧量和懸浮物去除的影響混養(yǎng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于它能讓更多種類的微生物在基質(zhì)中增生擴(kuò)散，而且能保證低生物量的控制性生長(zhǎng)和收割以及

34、其較高的審美價(jià)值都使它成為更有實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)。3.4總懸浮固體總懸浮固體的平均進(jìn)水濃度范圍為無(wú)植被系統(tǒng)的4181ng/I到混養(yǎng)系統(tǒng)的2102mg/l（表2）,而且，月平均濃度極不穩(wěn)定，除無(wú)植被系統(tǒng)外，所有系統(tǒng)中至少有一次超過(guò)3000mg/l,無(wú)植被系統(tǒng)從未超過(guò)過(guò)1000mg/l。這個(gè)濃度是許多文獻(xiàn)報(bào)道中最高的。如果將所有的BOD作為總懸浮物負(fù)荷的一部分進(jìn)行考慮，在混養(yǎng)系統(tǒng)中有機(jī)污染物負(fù)荷只占總懸浮物負(fù)荷的13%,而在酥油草，香蒲和無(wú)植被系統(tǒng)中，這個(gè)值分別為28、30和65機(jī)平均出水總懸浮物濃度在酥油草系統(tǒng)中最低（97mg/l）,在無(wú)植被系統(tǒng)中最高（226mg/l）。每月的總懸浮固體出水濃度在香

35、蒲系統(tǒng)、混養(yǎng)系統(tǒng)和酥油草系統(tǒng)中，分別只有一次達(dá)到美國(guó)環(huán)保署提出的30mg/l的TMDL標(biāo)準(zhǔn)，而在無(wú)植被系統(tǒng)中從未達(dá)到過(guò)?？倯腋∥锏钠骄俜秩コ试趩我幌到y(tǒng)非常高，比無(wú)植被系統(tǒng)高很多，這與Thomas等（1995）和Tanner等（1995）的研究結(jié)果相矛盾，他們的研究中有植被和無(wú)植被系統(tǒng)的去除率是差不多的（表2）。種植植物的系統(tǒng)和無(wú)植被系統(tǒng)中，TSS處理的不同是一年四季都存在的，混養(yǎng)系統(tǒng)和酥油草濕地在整個(gè)冬季具有最一致的處理性能（圖.6）,這說(shuō)明TSS的去除主要是一個(gè)物理沉淀和過(guò)濾過(guò)程，通常與生物代謝活動(dòng)無(wú)關(guān)，除非TSS負(fù)荷絕大部分是有機(jī)物，以無(wú)植被系統(tǒng)為例，其中接近三分之二的TSS是有機(jī)物，

36、盡管這種系統(tǒng)TSS含量最低，但其基質(zhì)中缺乏供微生物吸附的廣大的表面區(qū)域，使得他們喪失了在種植植物的系統(tǒng)中很有效的額外去除能力的裝置。一些香蒲系統(tǒng)中，冬季和春季TSS去除率微小下降可能是由于水力負(fù)荷的增加，導(dǎo)致了停留時(shí)間的減少和加速了腐爛植物殘?bào)w在濕地中殘留。而一些酥油草系統(tǒng)中也有相似的情況，這可能是暫時(shí)堵塞的結(jié)果。還有一些混養(yǎng)系統(tǒng),早秋性能下降，這可能是由于干旱增加了TSS濃度的緣故。與香蒲、酥油草和無(wú)植被系統(tǒng)負(fù)荷率相比，分別每天為33.9,26.3,和11.98/1112,混養(yǎng)系統(tǒng)最高，其值為58.1g/m2o種植植物的系統(tǒng)中,當(dāng)比例為0.89到0.91時(shí),平均去除率隨負(fù)荷率呈直線型增長(zhǎng)，但

37、在無(wú)植被系統(tǒng)中，特別是在秋季和冬季卻降到0.62以下。香蒲和無(wú)植被系統(tǒng)的TSS去除率和系統(tǒng)完善程度成正比例關(guān)系，混養(yǎng)系統(tǒng)中同時(shí)還和系統(tǒng)尺寸成正比例關(guān)系，這表示隨時(shí)間的過(guò)去和系統(tǒng)尺寸的增加，處理性能能進(jìn)一步提高。?<康刊 SSI圖6從1999年9月到2000年9月香蒲系統(tǒng)（a、混養(yǎng)系統(tǒng)（b）、酥油草系統(tǒng)（c）和無(wú)植被系統(tǒng)（d）BOD的月平均去除百分率這些結(jié)果明顯表明種植植物的系統(tǒng)中根生物量對(duì)TSS負(fù)荷提供了更有效的過(guò)濾，同時(shí)還通過(guò)微生物分解過(guò)程對(duì)TSS負(fù)荷中有機(jī)組分提供了一個(gè)極佳的處理環(huán)境。盡管種植植物的系統(tǒng)TSS流入負(fù)荷較高，但還是出現(xiàn)了兩次與無(wú)植被系統(tǒng)一樣高的去除效率。酥油草系統(tǒng)中，1

38、0至15厘米的土壤覆蓋在石灰石碎石基質(zhì)表面所提供的額外懸浮微粒過(guò)濾能力可彌補(bǔ)其根系淺、生物量少等缺點(diǎn)。4結(jié)論-總體而言，本研究中的人工濕地對(duì)生活污水中糞細(xì)菌、BOD和TSS的初級(jí)去除具有極大的潛力。糞大腸菌和糞鏈球菌的年平均去除率在93到98%之間，BOD年平均去除率在63%78%之間，而TSS在46%90%之間。統(tǒng)計(jì)表明，濕地水力負(fù)荷的變化以及系統(tǒng)尺寸和使用時(shí)間的不同會(huì)導(dǎo)致種植植物的系統(tǒng)和無(wú)植被系統(tǒng)每年的糞而且系統(tǒng)的季節(jié)性變化相當(dāng)明顯，種植植物的系統(tǒng)在溫季性能更佳（尤其是混養(yǎng)系統(tǒng)），而無(wú)植被系統(tǒng)在冬季表現(xiàn)最好。盡管種植植物的系統(tǒng)污染物負(fù)荷率相當(dāng)高，但每年植物系統(tǒng)在BOD和TSS去除方面仍然比

39、無(wú)植被系統(tǒng)高，在冬季梢微有所下降。顯然，種植植物的系統(tǒng)中植物根系和落下的殘物可提供一種比碎石更有效的過(guò)濾基質(zhì)，從而增加表面吸附區(qū)域和微生物食物資源?？傊旆N系統(tǒng)看起來(lái)對(duì)所有廢水參數(shù)都有最好的處理效果，同時(shí)受季節(jié)性變化影響最小?；旌舷到y(tǒng)比單一植被系統(tǒng)能提供更有效的根生物量為更多的微生物提供一個(gè)生活環(huán)境。通過(guò)在生長(zhǎng)末期收割植物可提高香蒲系統(tǒng)的性能，從而避免秋末和早春時(shí)節(jié)植物腐爛物中額外的BOD和TSS負(fù)荷添加到濕地系統(tǒng)中。相對(duì)于酥油草系統(tǒng)，混種系統(tǒng)與香蒲系統(tǒng)是較好的，因?yàn)樗钟筒葺^淺的根系限制了生物膜表面區(qū)域的增加和微生物的降解作用。最后，無(wú)植被系統(tǒng)雖然具有較好的糞細(xì)菌去除率，但其對(duì)BOD和TSS

40、的去除都顯著次于種植植物的系統(tǒng)，因此不推薦使用。謝辭作者誠(chéng)心感謝YvonneThompson,AbigaiIVi1lalba和JimCrutchfield對(duì)取樣分析的幫助，也感謝VirginiaFernandez-Canigia對(duì)統(tǒng)計(jì)分析的幫助，同時(shí)作者也對(duì)肯塔基健康中心RudyGabhart,LarryHalcomb,DanielTroutman,KennethSpach,和TimWright提供地點(diǎn)選擇方案以及給與濕地取樣的居民表示衷心的感謝。F面是贈(zèng)送的中秋節(jié)演講辭，不需要的朋友可以下載后編輯刪除！中秋佳節(jié)演講詞推薦中秋，懷一顆感恩之心老師們，同學(xué)們：秋濃了，月圓了，又一個(gè)中秋要到了!本

41、周日，農(nóng)歷的八月十五，我國(guó)的傳統(tǒng)節(jié)日中秋節(jié)。中秋節(jié)，處在一年秋季的中期，所以稱為“中秋"，它僅僅次于春節(jié)，是我國(guó)的第二大傳統(tǒng)節(jié)日。中秋的月最圓，中秋的月最明，中秋的月最美，所以又被稱為“團(tuán)圓節(jié)"。金桂飄香，花好月圓，在這美好的節(jié)日里,人們賞月、吃月餅、走親訪友無(wú)論什么形式，都寄托著人們對(duì)生活的無(wú)限熱爰和對(duì)美好生活的向往。17 / 22中秋是中華瑰寶之一，有著深厚的文化底蘊(yùn)。中國(guó)人特別講究親情，特別珍視團(tuán)圓，中秋節(jié)尤為甚。中秋，是一個(gè)飄溢親情的節(jié)日;中秋，是一個(gè)彌漫團(tuán)圓的時(shí)節(jié)。這個(gè)時(shí)節(jié)，感受親情、釋放親情、增進(jìn)親情;這個(gè)時(shí)節(jié)，盼望團(tuán)圓、追求團(tuán)圓、享受團(tuán)圓這些，都已成為人們生活

42、的主旋律。同學(xué)們，一定能背誦出許多關(guān)于中秋的千古佳句，比如"舉頭望明月，低頭思故鄉(xiāng)"、”但愿人長(zhǎng)久，千里共嬋媚"、"海上生明月，天涯共此時(shí)”這些佳句之所以能穿透歷史的時(shí)空流傳至今，不正是因?yàn)槲覀內(nèi)祟愑兄墓餐拍顔帷Ｖ星镒蠲朗怯H情。一家人團(tuán)聚在一起，講不完的話，敘不完的情，訴說(shuō)看人們同一個(gè)心聲：親情是黑暗中的燈塔,是荒漠中的日泉，是雨后的彩虹中秋最美是思念。月亮最美，美不過(guò)思念;月亮最高，高不過(guò)想念。中秋圓月會(huì)把我們的目光和思念傳遞給我們想念的人和我們牽掛的人，祝他們沒(méi)有憂愁，永遠(yuǎn)幸福，沒(méi)有煩惱，永遠(yuǎn)快樂(lè)!一、活動(dòng)主題：游名校、賞名花，促交流，增感情二、活動(dòng)背景