人工湿地通过模拟自然湿地的生态系统,能够实现污染物的去除,是一种高效经济的污水处理手段,但是对人工湿地处理后污水中细菌群落的研究较少。采集了造纸厂排污口和人工湿地出水口的水样,检测了溶解氧、pH值和盐度等水质指标,对主要污染物的含量进行了测定和分析,并利用DGGE技术对细菌群落的变化进行了研究。
一、人工湿地处理造纸污水中微生物的作用
Guotou Shengshi的小编了解到人工湿地是一类人工建造、模仿自然湿地的综合性生态体系,通过对自然湿地的模拟,利用人造生态系统中的物理、化学和生物的协同作用,可以促进废水中污染物质良性循环,实现对污水的净化,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地作为一种低成本、高效率的手段早在20世纪初就开始被应用于污水的处理,目前已经被广泛用于各种污水处理;如重金属排放工业污水、生活污水、造纸污水和畜牧业废水等。在人工湿地的去污过程中,植物、基质和微生物共同发挥了重要的作用,其中微生物的作用最大,是降解水体中污染物的主力军。
造纸行业为全世界第五大能源耗费产业,也是需水量最多的行业,能够造成严重的河流污染问题,因此如何处理和净化造纸污水已经越来越受到重视。但是污水排放过程中的微生物的危害并没有引起太大关注。在微生物监测中,通常选择大肠杆菌,产气荚膜梭菌,沙门氏菌等一些生活污水中的代表性微生物,这些微生物在工业污水中有的并不具有代表性,而其他的一些代表微生物的危害性不容忽视。
二、试验测定与证明
利用DGGE技术对造纸厂排污口(PWK)和人工湿地出水口(CSK)两处水样的微生物群落的结构进行了分析,每个采样点设两个重复样,如图1所示,PWK样本有12条明显的条带(P1-12),CSK样本有6条明显的条带(P2,C1-5),通过比较各条带的位置发现两者之间仅有P2条带位置相同,人工湿地处理后微生物群落图谱改变。
进一步对造纸厂排污口(PWK)和人工湿地出水口(CSK)两处水样的微生物群落进行分析如表2,与排污口相比,数、物种多度和均匀度降低,微生物结构趋于简单化,这些结果提示人工湿地处理后污染物的种类减少,导致参与污染物降解的微生物种类减少。
随着环境保护的迅速发展,人工湿地以其独到的优越性受到了越来越多的关注,已经普遍地应用于各种污水的处理。本研究结果显示人工湿地可以改善造纸污水的水质,对TN和TP都有较好的去除率,COD降低66.59%,说明该潜流人工湿地对于造纸污水中污染物的去除有很好的效果。这与湿地植物的交替种植,植物根系的吸附、分解和转化作用有关。在主要污染物中TN的去除率最高,与湿地中的微生物在氮的转化和去除过程中的硝化/反硝化作用有关,人工湿地基质中形成了有效的降解污染物的微生物菌群。