人工濕地系統(tǒng)微生物去除污染物的研究進(jìn)展

吉鳳麗

摘 要：近年來(lái)，隨著工業(yè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，其造成的廢棄物、污水等物質(zhì)已嚴(yán)重影響人們的日常生活，危害人們的身心健康，所以去除污染物是當(dāng)今社會(huì)面臨的課題，科學(xué)家們通過(guò)不斷地探索，開始利用人工濕地系統(tǒng)中的微生物來(lái)去除污染物，這種方式既經(jīng)濟(jì)又帶來(lái)了不錯(cuò)的效果，所以，文章對(duì)人工濕地微生物去除污染物研究現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上說(shuō)明了人工濕地系統(tǒng)微生物去除污染物受到哪些因素的影響。

關(guān)鍵詞：人工濕地；微生物；去除污染物；研究

引言

人工濕地系統(tǒng)是上世紀(jì)八十年代初期出現(xiàn)的，它主要是用于處理工業(yè)中、污水中的污染物質(zhì)的一項(xiàng)技術(shù)，它運(yùn)用了生態(tài)學(xué)的原理，一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)是由不同種動(dòng)物、植物、不同類型微生物、土壤等物質(zhì)組成的。不同的成員在系統(tǒng)中發(fā)揮著不同的作用，在對(duì)污染污處理過(guò)程中，使用最多、作用發(fā)揮最大的是微生物，因?yàn)槲⑸锟梢越到狻⑽瘴鬯械奈廴疚镔|(zhì)，與其他系統(tǒng)成員作用后會(huì)達(dá)到一定的凈化效果，人工濕地系統(tǒng)的投資較少、抗沖擊力較強(qiáng)、成本低、系統(tǒng)的維護(hù)也較為方便，最重要的是可以很好的去除污染物質(zhì)，目前，人工濕地系統(tǒng)已被應(yīng)用于居民生活污水的凈化、湖泊濕地的恢復(fù)和重建等。對(duì)人工濕地系統(tǒng)中微生物及微生物的作用進(jìn)行研究，可以幫助相關(guān)人員更好的建立人工濕地系統(tǒng)，為人們的生活更好的服務(wù)。

1 人工濕地系統(tǒng)中微生物的分布特征

不同的人工濕地系統(tǒng)中的微生物也不同，不同生態(tài)環(huán)境對(duì)微生物的影響不同。所以，首先要了解不同種類的微生物的分布特征，才能有效的將其利用，使其更好的去除污染物。

微生物種群分布受系統(tǒng)有無(wú)植物影響，人工濕地系統(tǒng)是由不同植物、不同動(dòng)物、土壤、微生物構(gòu)成的，而微生物的數(shù)量受著系統(tǒng)中有無(wú)植物的影響，據(jù)調(diào)查，有植物的系統(tǒng)中的微生物數(shù)量比沒(méi)有植物的系統(tǒng)中的多，這是由于人工濕地污水系統(tǒng)中植物的根部位會(huì)分泌一種物質(zhì)，這種物質(zhì)和系統(tǒng)中的氧氣、氮?dú)獾任镔|(zhì)結(jié)合加快了厭氧、好氧的礦化形成，微生物的數(shù)量就會(huì)急劇增加，微生物的數(shù)量越多，人工濕地污水系統(tǒng)中的氧氣含量就會(huì)越高，系統(tǒng)中的輸氧效果就會(huì)越好，這也間接的使系統(tǒng)的去污能力變得強(qiáng)大。由此不難看出，人工濕地系統(tǒng)中植物的數(shù)量、根系發(fā)達(dá)的質(zhì)量會(huì)影響微生物的數(shù)量，也會(huì)影響系統(tǒng)去污的質(zhì)量，所以，要想使系統(tǒng)的去污效果明顯，可以考慮在一定程度上增加系統(tǒng)中植物的數(shù)量。

有時(shí)系統(tǒng)建設(shè)人員會(huì)根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的環(huán)境、地理位置、地形特點(diǎn)等會(huì)建設(shè)復(fù)合的人工垂直流濕地系統(tǒng)，與普通系統(tǒng)相比，在垂直流系統(tǒng)中的好養(yǎng)微生物數(shù)量會(huì)明顯增高，但其他微生物不會(huì)受到太大的影響。

2 影響系統(tǒng)中微生物的去污能力的因素

由上述內(nèi)容可知，系統(tǒng)微生物在系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)受到植物、系統(tǒng)類型、系統(tǒng)環(huán)境、地形特點(diǎn)等因素的影響，污水系統(tǒng)中的微生物通常被稱為病原體微生物，而人工濕地系統(tǒng)中會(huì)使用系統(tǒng)中的微生物去除污水中的微生物，要想將污水中的病原體微生物很好的去除，除根據(jù)環(huán)境建設(shè)合適的人工濕地系統(tǒng)外，還要考慮影響系統(tǒng)中微生物的去污能力會(huì)受到哪些因素的影響，很好的將這些因素與系統(tǒng)環(huán)境進(jìn)行結(jié)合，加以利用，會(huì)使系統(tǒng)的去污達(dá)到最佳效果。經(jīng)調(diào)查研究，作者對(duì)影響系統(tǒng)中微生物的去污能力的因素進(jìn)行了整理后得出，主要因素有以下幾點(diǎn)。

2.1 基質(zhì)因素

首先，微生物的去污能力會(huì)受基質(zhì)的影響，不同基質(zhì)中的微生物類型不同，人工濕地系統(tǒng)建設(shè)的相關(guān)人員，對(duì)系統(tǒng)研究時(shí)其中一種方法是模型研究法，就是結(jié)合要研究的目標(biāo)，將某些因素定位常量、某個(gè)因素定位變量，觀察系統(tǒng)中的變化，通過(guò)此方法對(duì)人工濕地系統(tǒng)中的基質(zhì)因素進(jìn)行研究，研究時(shí)研究人員通過(guò)把土壤因素、系統(tǒng)填料因素作為變量，其他因素作為常量進(jìn)行研究，通過(guò)在其余因素全部相同下，在模型中放置不同類型的土壤或多種填料和單一填料進(jìn)行研究，最終得出不同的基質(zhì)中微生物種群并不相同，在現(xiàn)實(shí)生活中，由于污水的來(lái)源、類型不同，人工濕地中的微生物種群和數(shù)量也會(huì)有所差異，所以，這就間接導(dǎo)致了系統(tǒng)凈化效率的不同。總之，不同基質(zhì)會(huì)影響微生物的類型、數(shù)量，也會(huì)影響系統(tǒng)凈化的效果。

2.2 溫度因素

從生物學(xué)的角度來(lái)講，陽(yáng)光會(huì)促進(jìn)植物的有氧呼吸，進(jìn)行光合作用，一些植物的生存是要有陽(yáng)光的。溫度的下降會(huì)影響微生物的代謝速率下降，系統(tǒng)處于一定的低溫下會(huì)影響系統(tǒng)對(duì)污染物的硝化作用。人工濕地系統(tǒng)的研究人員分別在夏季和冬季對(duì)系統(tǒng)微生物的數(shù)量、種類及凈化效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明，在兩個(gè)相同的人工濕地去污生態(tài)系統(tǒng)中，處于夏季的系統(tǒng)的凈化效果大于處于冬季的系統(tǒng)，但在這里值得注意的是，在夏季當(dāng)溫度高于三十二度以上時(shí)，系統(tǒng)的凈化效果也會(huì)受到影響，這是由于在夏季正常溫度下，微生物的硝化性能活躍，幾乎能將污染物中病原體微生物全部硝化，而隨著溫度的降低或溫度過(guò)高其硝化性能也逐漸降低，到了冬季系統(tǒng)中微生物的硝化作用很難發(fā)揮，導(dǎo)致凈化效果不明顯，所以溫度可以影響系統(tǒng)的凈化效果，在建設(shè)或使用人工濕地系統(tǒng)凈化時(shí)一定要將系統(tǒng)處于合適的溫度中。

2.3 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)因素

除注意上述兩個(gè)因素外，還要了解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與微生物的關(guān)系，因?yàn)闊o(wú)論在人工濕地系統(tǒng)中，還是在要處理的具有污染物質(zhì)的系統(tǒng)中，在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充沛的情況下，都會(huì)加快微生物和病原微生物的繁殖，但人工濕地系統(tǒng)的組成不能缺少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這就必須要求人工濕地的相關(guān)人員，要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況適量的為系統(tǒng)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的添加。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，作者首先闡述了人工濕地系統(tǒng)中微生物的分布情況，發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)中微生物種群分布受系統(tǒng)有無(wú)植物影響，這是由于植物根部的分泌物質(zhì)與系統(tǒng)中的氧氣、氮?dú)獾任镔|(zhì)結(jié)合加快了厭氧、好氧的礦化形成所造成的。影響微生物分布的另外一個(gè)因素是系統(tǒng)的類型，在人工垂直流濕地系統(tǒng)中其微生物的數(shù)量會(huì)明顯增加，其次，作者結(jié)合科學(xué)研究結(jié)果說(shuō)明了影響系統(tǒng)中微生物的去污能力的因素有哪些，經(jīng)研究表明影響的因素包括基質(zhì)、溫度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，這些因素都會(huì)在一定條件下影響人工濕地去污系統(tǒng)的去無(wú)效果，由此看來(lái)，人工濕地系統(tǒng)是一個(gè)具有多元素的系統(tǒng)，因素的不同會(huì)嚴(yán)重影響到系統(tǒng)的去污能力，所以，要根據(jù)污染物的來(lái)源、類型、污染物中病原體的種類，結(jié)合環(huán)境的溫度選擇合適的、適量的基質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)建造和使用人工濕地生態(tài)系統(tǒng)，使可以達(dá)到最佳的凈化效果。

參考文獻(xiàn)

[1]范玉玲.人工濕地系統(tǒng)微生物去除污染物的研究進(jìn)展[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2009，2（12）：12-13.

[2]吳振斌，周巧紅.利用磷脂脂肪酸表征人工濕地微生物群落結(jié)構(gòu)[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2006，26（6）：738-740.

[3]張巍，趙軍，郎成明，等.人工濕地系統(tǒng)微生物去除污染物的研究進(jìn)展[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)2010，4（4）：722-723.

[4]王青璐，彭明春，趙安娜，等.人工濕地中影響微生物空間分布因素的探討[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2009，28（2）：112-113.

[5]邢奕，錢大益，應(yīng)高祥.應(yīng)用耐冷菌株改善寒冷地區(qū)冬季人工濕地系統(tǒng)生物脫氮效果[J].北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（增刊2）：53-57.

[6]沈耀良，王寶貞.人工濕地系統(tǒng)的除污機(jī)理[J].江蘇環(huán)境科技，1997，10（3）：132-155.