水电之家讯：人工湿地作为一种低投资、低能耗、低处理成本和具有较好氮磷去除功能的废水生态处理技术已逐渐被世界各国所接受.它的原理主要是利用湿地中基质、水生植物和微生物之间的相互作用，通过一系列物理的、化学的以及生物的途径净化污水.近年来，国内外学者对人工湿地在污水处理方面的工程应用和净化机理等作了大量的研究; 在湿地系统的构造、配水及组合类型方面也做了深入的探索.由于其具有良好的污染物去除效果和广泛的适用性，已经引起世界各国研究者的重视.
微生物作为人工湿地除污的主体和核心，在物质的矿化、硝化、反硝化等过程中起到关键作用.低温微生物是极端微生物之一，它们有着独特的生理功能适应环境，所以研究这类微生物不仅具有重要的理论意义，还在实际推广应用中产生了日益明显的经济效益和环境效益.关于低温菌，目前国内科学家的研究主要是集中在低温菌的分离、筛选和鉴定，对其在水处理方面的应用也局限于实验室温控条件下对模拟废水的处理研究，针对低温微生物在人工湿地中的污水处理方面研究极少.本实验研究了低温菌Pseudomonas flava WD-3在不同接种量和水力停留时间时对冬季人工湿地的污水净化效果，并采用Monod 模型对处理效果进行模拟，对扩展微生物技术在环境保护领域的应用以及强化处理低温废水提供新的方法.
1 材料与方法
1.1 菌种来源
菌株Pseudomonas flava WD-3 是冬季从南四湖人工湿地的底泥中培养、分离、筛选出来，经鉴定为黄假单胞菌(Pseudomonas flava)，命名为Pseudomonas flava WD-3，基因登陆号为JX114950.
1.2 复合垂直流人工湿地
实验人工湿地采用复合垂直流结构设计，底部相通，污水由下行池表面均匀投配，垂直下行，经连通层到达上行池，再垂直上行，通过收集管排出.其中下行流池长150 cm，宽100 cm，深65 cm，上行流池长120 cm，宽100 cm，深55 cm，卵石层深20 cm; 投配负荷：2～20 cm ˙ d-1;有机负荷：15～20 kg ˙ hm-1 ˙ h-1. 湿地基质选用了不同粒径的砾石和砂土特别组配而成，湿地结构如图 1所示，其中图中箭头表示污水流动方向.
图 1 复合垂直流人工湿地系统结构示意图
系统所选植物为美人蕉(Canna generalis)和菖蒲(Acorus calamus)，在2012年4月份种植于人工湿地反应器中，种植密度为8株 ˙ m-2，湿地植物生长状况良好，已完全遮盖基质表面，根系发达，至实验时为止，该系统已稳定运行半年时间.系统进水参数见表 1.
表 1 人工湿地系统进水参数
1.3 接种量对Pseudomonas flava WD-3在人工湿地中的废水处理效果的影响
人工湿地系统稳定运行半年后，于2012年12月初(水温的变化范围为4～8 ℃.)开始投入低温菌Pseudomonas flava WD-3，接种量V(菌液)/V(污水)为1.5%～10%，菌悬液的浓度为4.575×108个 ˙ mL-1，水力停留时间为10 d，以未接菌的人工湿地为对照组.连续3个月内追踪测定COD、NH3-N和TP的变化情况.
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