湿地植物固体碳源养分释放动态及其对人工湿地水体脱氮效率的影响

作     者：谭佩阳 侯志勇 谢永宏 李峰 杨扬 陈薇 李阳 Tan Peiyang;Hou Zhiyong;Xie Yonghong;Li Feng;Yang Yang;Chen Wei;Li Yang

作者机构：中国科学院亚热带农业生态研究所农业生态过程重点实验室中国科学院洞庭湖湿地生态系统观测研究站长沙410125 中国科学院大学北京100049 湖南农业大学园艺学院长沙410128 

出 版 物：《湖泊科学》 (Journal of Lake Sciences)

年 卷 期：2022年第34卷第5期

页      面：1562-1569页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41601106) 湖南省自然基金项目(2017JJ3374) 湖南省-国家自然科学基金委区域创新发展联合基金项目(U19A2051) 中国科学院青年创新促进会优秀会员项目(Y201861) 湖南省重点研发计划课题(2022NK2059) 湖南省高新技术产业科技创新引领计划课题(2020SK2019)联合资助 

主　　题：人工湿地 碳源利用 湿地植物 污水脱氮 

摘      要：污水低碳氮比(C/N)是影响人工湿地氮去除效果限制因素,传统的碳源添加及利用存在成本较高、补充困难的局限性.本研究契合“就地取材,原位处理的废物利用原则,选择人工湿地常见的水生植物和农业废弃物(玉米芯、稻草)作为对照,对比了挺水植物(香蒲、美人蕉)、浮叶植物(莲)、沉水植物(菹草)、湿生植物(南荻、短尖苔草)的释碳能力,初步确定了以香蒲、美人蕉、南荻为代表的植物具有较好的释放碳能力,在中国湿地中分布广泛,且均对水体二次污染较小.以南荻、美人蕉、玉米芯作为碳源添加的模拟人工湿地实验验证表明,在低碳氮比的模拟表流人工湿地投入植物碳源,能有效提高系统的脱氮效率,对照组、南荻组、美人蕉组和玉米芯组的出水总氮浓度分别为(5.24±0.07)、(4.50±0.10)、(3.75±0.17)和(2.97±0.18) mg/L,对应的去除率分别为58%、64%、70%和76%,确定南荻和美人蕉植物残体以及改性材料均残体和改性材料适合作为人工湿地中原位利用的外加碳源.本研究探索了通过湿地植物配置解决人工湿地水体低C/N比的问题,为提高湿地脱氮效果提供了有意义的新途径.