人工濕地根區(qū)微環(huán)境調(diào)控強(qiáng)化雌激素去除的研究.pdf

1、近年來，人們發(fā)現(xiàn)環(huán)境中極微量的類固醇雌激素(Steroidal Estrogens，SEs)就能危害人和動物的健康，目前以人工濕地法去除SEs的研究甚少。本論文以雌酮(Estrone，E1)和17α-乙炔基雌二醇(17α-Ethinylestradiol，EE2)為研究對象，從調(diào)整根區(qū)微環(huán)境的角度，考察根系分泌物濃度、植物種類和電化學(xué)作用對人工濕地強(qiáng)化去除SEs的研究。
　　研究美人蕉、蘆葦?shù)母捣置谖锖透到鲆旱某煞?，主要結(jié)論

2、如下:蘆葦?shù)母捣置谀芰γ黠@高于美人蕉，且蘆葦?shù)母到鲆汉透捣置谖镏芯休^多的氨基酸（包括DL-瓜氨酸和L-精氨酸）和多糖;兩者根系分泌物中均含有生物堿等次生代謝物質(zhì);由于根系浸出液與根系分泌物主要成分組成類似，后續(xù)實(shí)驗(yàn)以添加根系浸出液來模擬根系分泌物的增加。
　　為考察根區(qū)根系分泌物的影響，三組人工濕地中分別添加不同濃度根系浸出液(c(MD)=0mg/L，c(MZ)=14mg/L，c(MG)=28mg/L)，研究其對SEs

3、等污染物的去除，主要結(jié)論如下:基質(zhì)未達(dá)飽和前，E1和EE2均先發(fā)生吸附作用，EE2吸附較快且與E1發(fā)生競爭吸附。適當(dāng)添加一定濃度的根系浸出液，即模擬根系分泌物適當(dāng)增多時，有利于E1、EE2、TOC、TN、TP的去除，MZ對E1、EE2最高去除率分別達(dá)88.2％和72.6％;硝化過程中所分泌的氨單加氧酶或非特異性降解酶可能有利于雌激素的降解;生物膜脫氫酶活性大小依次為MZ＞ MD＞ MG，根系分泌物的增加有利于提高微生物的活性，但濃度過高

4、反而會影響微生物的活性。
　　為考察根區(qū)植物種類的影響，兩組人工濕地中分別種植美人蕉和蘆葦，研究其對SEs等污染物的去除，主要結(jié)論如下:E1的去除率比EE2更易受植物種類的影響，因?yàn)橹参锏母捣置谖镌蕉嘣截S富，越易使細(xì)菌大量繁殖，E1去除率受異養(yǎng)菌數(shù)量影響較大;LZ中細(xì)菌數(shù)量明顯高于MZ，AOB（氨氧化細(xì)菌）數(shù)量稍高于MZ，可能是因?yàn)長Z分泌的含氮小分子有機(jī)物更多，NOB數(shù)量接近MZ的兩倍，是因?yàn)樘J葦?shù)母捣置谖锲行?，更適宜硝化

5、菌的生長，SEs去除率與濕地中硝化作用強(qiáng)度正相關(guān);LZ濕地基質(zhì)生物膜的脫氫酶活性大于MZ，可能是因?yàn)槊廊私兜母捣置谖锍仕嵝裕摎涿缸钸m反應(yīng)條件為pH中性。
　　為考察根區(qū)生物電化學(xué)作用的影響，構(gòu)建兩組微生物燃料電池型濕地（有植物MFCW1系統(tǒng)和無植物MFCW2系統(tǒng)），研究其對SEs等污染物的去除，探究其產(chǎn)電性能，主要結(jié)論如下:MFCW1和MFCW2對E1、EE2的去除率始終高于80％，去除效果明顯優(yōu)于普通人工濕地MD，可能是因

6、為SEs極易吸附在填料以及陽極活性炭上接種的活性污泥上;MFCW（微生物燃料電池型濕地）對TOC、TN和TP的去除效果均強(qiáng)于MD，可能是因?yàn)榧?xì)胞膜通透性和催化性能提高而促進(jìn)了微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的利用;根系泌氧作用使得陰極區(qū)的溶氧濃度提高，從而使MFCW1的陰極電勢高于MFCW2;MFCW1對SEs、TOC、TN、TP的去除效果略強(qiáng)于MFCW2，是因?yàn)橹参飳Φ拙哂形栈蛭阶饔?，且根系分泌物能提高微生物?shù)量和活性;MFCW1和MFCW2陰