黄铁矿-生物炭基人工湿地处理高溶氧水产养殖尾水研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 邵月威 |
| 答辩日期 | 2024-05-15 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院烟台海岸带研究所 |
| 导师 | 吕剑 |
| 关键词 | 养殖尾水 人工湿地 黄铁矿 生物炭 氮磷污染物 |
| 学位名称 | 资源与环境硕士 |
| 学位专业 | 资源与环境 |
| 英文摘要 | 我国水产养殖业发展迅速，但大面积、高密度、多投喂的养殖格局常导致养殖尾水总氮、总磷含量超标，因此研发高效的水产养殖尾水处理技术迫在眉睫。人工湿地已广泛应用于各种污废水处理，但将黄铁矿与生物炭作为人工湿地组合基质处理养殖尾水的研究较少。本研究探索了黄铁矿-生物炭基人工湿地净化水产养殖尾水的潜力，考察了黄铁矿粒径和进水溶氧浓度对黄铁矿-生物炭基人工湿地污染物去除效率的影响，评估了长期运行条件下人工湿地系统对高溶氧养殖尾水污染物的去除性能，通过材料表征及微生物群落分析探讨了人工湿地系统对污染物的去除机制。本研究取得的主要结论如下： （1）黄铁矿-生物炭基人工湿地具有较好的水产养殖尾水净化潜力。黄铁矿-生物炭基人工湿地对氨氮、硝态氮的平均去除率为6.98%和12.28%，为4组人工湿地系统最高值，同时亚硝态氮的累积最少 。黄铁矿基人工湿地在运行初期对磷酸盐的平均去除率为31.46%，表明黄铁矿具有很好的除磷性能。生物炭的添加可以有效调节养殖尾水酸碱度，维持水体pH稳定。总体而言，将黄铁矿与生物炭组合作为人工湿地系统的基质可以有效去除养殖尾水中的氮、磷污染物，强化人工湿地净化效果。 （2）黄铁矿粒径和进水溶氧浓度对黄铁矿-生物炭基人工湿地净化水产养殖尾水有重要影响。黄铁矿粒径为1-2 mm时，人工湿地系统对硝态氮和总氮的去除率最高，分别为12.01%和11.57%。黄铁矿粒径越小，运行初期人工湿地系统对磷酸盐的去除率越高。进水溶氧浓度为0-2 mg/L时，人工湿地系统对总氮去除率高于40%，但出水亚硝态氮浓度较高；当进水溶氧浓度为6-8 mg/L时，人工湿地系统对总氮的去除率高于22%，且出水亚硝态氮的平均浓度最低。进水溶氧浓度越高，人工湿地对磷酸盐的去除率越高。 （3）黄铁矿-生物炭基人工湿地系统可以长期稳定地处理水产养殖尾水。运行60天，黄铁矿-生物炭基人工湿地系统对COD和氮、磷污染物的去除率明显优于石英砂基人工湿地，且随着柱高的增加，污染物去除率逐渐增加。在运行后期，黄铁矿-生物炭基人工湿地系统对硝态氮、总氮和磷酸盐的去除率有一定程度降低。 （4）黄铁矿-生物炭基人工湿地的污染物去除效率与基质和微生物有关。实验结束后黄铁矿表面的附着物含有Fe、P、S元素，表明黄铁矿可以促进人工湿地系统对磷酸盐的去除，但附着物的存在可能会影响基质材料性能。微生物群落分析结果表明，黄铁矿-生物炭基人工湿地的微生物多样性明显高于石英砂基人工湿地，2组人工湿地系统共有菌属为Flavobacterium、Bacillus和Pseudomonas，它们能高效处理养殖尾水中的氮、磷及有机污染物，提高人工湿地系统的净化效率。黄铁矿-生物炭基人工湿地系统存在特有的硫杆菌属Thiobacillus，表明该人工湿地系统内部存在硫自养反硝化过程。 本研究证实了黄铁矿-生物炭基人工湿地处理高溶氧水产养殖尾水的潜力，为高溶氧水产养殖尾水中典型污染物的去除提供了技术选择，为新型人工湿地的设计和构建提供了研究数据。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 93 |
| 源URL | [http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/35430]  |
| 专题 | 中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 邵月威. 黄铁矿-生物炭基人工湿地处理高溶氧水产养殖尾水研究[D]. 中国科学院烟台海岸带研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：烟台海岸带研究所
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