東北地理所在串聯-垂直流人工濕地水質凈化方面取得新進展
低碳氮比廢水的不適當處理在世界范圍內引起廣泛關注。人工濕地作為可持續的生態凈化技術已被成功應用于不同類型污水的處理。科研人員前期對人工濕地基質強化脫氮方面做出了重要貢獻，但在鐵礦石/錳礦石與木頭芯片組合模式強化硝化和反硝化脫氮方面仍缺乏系統性的研究。鹽分沖擊也是人工濕地處理系統脫氮的最大挑戰，可能會瞬間提高細胞滲透壓和抑制微生物活性。針對這一技術難題，東北地理所水環境污染與防治學科組科研人員，設計并構建了鐵礦石/錳礦石與木頭芯片基串聯-垂直流人工濕地（TS-VFCWs）（CN201911301822.2、CN201911301820.3），系統揭示了污染負荷和鹽分脅迫下TS-VFCWs脫氮性能和功能菌群特征（Chietal.2021）。
結果表明，鐵礦石/木頭芯片基串聯-垂直流人工濕地具有高效的氮素凈化效能、優異的抗負荷和鹽分沖擊潛力。鐵礦石/錳礦石投加促進硝化和自養反硝化過程進行，而木頭芯片有效強化了異養反硝化。3%鹽分脅迫抑制了COD和氨氮去除效能，但促進了硝氮的去除。鹽分脅迫下反硝化菌的大量存在保證了反硝化過程的順利進行（圖1）。此結果有助于對強化型串聯-垂直流濕地系統脫氮效能與功能微生物相互關系的理解，為人工濕地處理鹽分脅迫下低碳氮比廢水提供理論依據和技術支撐。
相關研究發表在生態環境領域Top期刊《BioresourceTechnology》（中科院一區，IF=9.642）上，并申請國家發明專利2項。中科院東北地理所李懷副研究員為論文通訊作者和專利第一發明人，本工作得到國家自然科學基金（42077353）和國家重點研發計劃重點專項（2017YFC0505901）等資助。
相關信息如下：
（1）Chi,Z.F.,Hou,L.N.,Li,H.,2021.Effects of pollution load and salinity shock on nitrogen removal and bacterial community in two-stage vertical flow constructed wetlands,BioresourceTechnology,126031. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126031.
（2）李懷、遲子芳、閻百興.Fe-C強化型人工濕地脫氮系統及脫氮方法，發明專利（受理號：CN 201911301822.2）
（3）李懷、遲子芳、閻百興.Mn-C強化型人工濕地脫氮系統及脫氮方法，發明專利（受理號：CN 201911301820.3）
圖1 串聯-垂直流人工濕地脫氮性能及微生物機制
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吉公網安備22017302000214號
