人工湿地β-六六六去除效果及细菌群落特征分析

发布时间：2020-11-08 15:39

　　 为研究不同植物垂直潜流人工湿地对β-六六六(β-HCH)的净化能力和微生物群落差异分析,构建了3组不同植物人工湿地并添加β-HCH运行2个月。结果表明,3组人工湿地对水中β-HCH都具有较好的去除效果(91.63%～95.02%),其中菖蒲组去除效果最好,美人蕉组次之,无植物空白组最差。基质的吸附作用是人工湿地去除β-HCH的主要途径,6 d内,水中约89.41%的β-HCH被吸附到基质中。微生物群落方面,添加β-HCH后3组湿地微生物指数Chaol和Shannon指数均显著增加,不同植物间Chaol和Shannon指数有明显差异(P0.05)。对比添加β-HCH后菖蒲组和美人蕉组根际微生物发现,菖蒲组所含能降解有机污染物的微小杆菌属、节杆菌属等比例高于美人蕉组。
【部分图文】：

实验人工湿地装置如图1所示。小型模拟人工湿地装置构建在长方体铝皮容器内，长、宽、高分别为1.0、0.5、0.6 m。在距容器底1.0cm处设置1个直径为20 cm的出水口，出水口内部连接1根小孔均匀分布的铝管，用于收集水样，并用筛孔0.15 mm滤布多层包裹，防止泥土堵塞水管，出水口外部接入1个水龙头用于排水，容器底部均铺设10 cm的卵石，卵石上部铺设20 cm的土壤。共设置3组人工湿地实验，分别为菖蒲组（C组）、美人蕉组（M组）、无植物空白组（K组），植物的种植密度为30株/m2，每组设置3个平行实验，求3个平行样平均后作为最终数据。

湿地中β-HCH含量60 d内的变化如图2所示。由图2可知，3组人工湿地中β-HCH在水体中的变化趋势大体一致。在实验的前6 d，湿地水中β-HCH含量迅速下降，K组、C组、M组平均去除率分别为86.60%、90.62%、91.01%。有研究表明，农药在迁移过程中，农药颗粒与水体中的颗粒有机物结合，产生物理沉降，使其得到快速去除，沉降和基质吸附是水中农药最主要的去除途径[7]。湿地运行6 d后，水中β-HCH含量仍继续下降，但下降速率变慢，且出现轻微起伏现象。实验运行30 d后，水中β-HCH含量下降速度已非常缓慢。运行60 d后，K、C、M组人工湿地出水β-HCH的质量浓度平均分别为1.67、1.04、1.41μg/L，平均去除率分别为91.63%、95.02%、93.35%,3组不同湿地装置水中β-HCH去除率不存在显著性差异（P>0.05）。K组的β-HCH去除率最低，但也高达91.63%，说明植物的种植对于水中β-HCH的吸收与吸附作用比较有限，不是湿地系统去除水中β-HCH最主要途径。秦晶在研究人工湿地对硫丹的去除作用时也有类似发现，植物吸收对硫丹去除的贡献率约为6%[8]。

非根际基质中β-HCH含量变化
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