武汉三角湖复合垂直流人工湿地对重金属元素的去除研究

复合垂直流人工湿地对氮的净化效果贺　锋,　吴振斌,　成水平,　付贵萍(中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室,湖北武汉430072) 摘　要:　采用复合垂直流人工湿地处理武汉东湖污染水的中试结果表明,出水中NH +4-N 、NO -2-N 和凯氏氮(K N )浓度均显著降低,而NO -3-N 含量有所上升;系统最佳运行水力负荷为800mm/d ,超过此负荷后系统净化效果随负荷增加而下降;在东湖现有的污染负荷下,处理系统仍呈现;就基质中K N 的分布而言,水平方向为下行流池含量高于上行流池,垂直方向为上层>中层>下层,而在植物体内的分布则为叶片中含量最高。

关键词:　污染湖水;　复合垂直流人工湿地;　氮的积累与分布中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1000-4602(2004)10-0018-04 基金项目:“十五”国家科技攻关课题(2002AA601021);　中国科学院知识创新工程重要方向项目(K SCX 2-SW -102);武汉市晨光计划资助项目(20025001035)E ffect of I ntegrated V ertical 2flow Constructed Wetland on NitrogenR emovalHE Feng ,　WU Zhen 2bin ,　CHE NG Shui 2ping ,　FU G ui 2ping(State K ey Lab.o f Freshwater Ecology and Biotechnology ,Institute o f Hydrobiology ,ChinaAcademy o f Sciences ,Wuhan 430072,China ) Abstract :　A pilot test was conducted with integrated vertical 2flow constructed wetland to treat polluted water from East Lake in Wuhan.Result shows that the concentrations of NH +4-N ,NO -2-N ,K jeldahi nitrogen (K N )in the effluent is reduced remarkably while NO -3-N is increased slightly.The system optimal hydraulic load is 800mm/d.When this optimal value is overloaded ,the purification effectiveness decreases with the in 2crease of hydraulic load.Under the present pollution load in East Lake ,the system still has the potential of bearing pollution.From the K N plane distributing in substrates ,the nitrogen content of down 2flow chamber is higher than that of up 2flow chamber.From the K N vertical distribution ,the nitrogen content of top layer is high 2er than that of medium layer ,bottom layer has the minimum content.The highest concentration is in leafage based on the K N distributing in the plants. K ey w ords :　polluted lake water ;　integrated vertical 2flow constructed wetland ;　nitrogen accumula 2tion and distribution1　材料与方法111　系统的构建复合垂直流人工湿地中试系统建于武汉东湖湖畔,面积为162m 2,由下行流和上行流两池串联而 中国给水排水2004V ol.20 CHI NA W ATER &W ASTEW ATER　N o.10成,底部连通。

人工湿地水生植物对氮磷吸收及对重金属镉去除效果的研究人工湿地是一种模拟自然湿地的人工建筑，通过其天然湿地特点，可以对废水进行处理和净化。

人工湿地中的水生植物起着重要的作用，它们可以通过吸收氮、磷等营养物质和吸附重金属来提高废水的净化效果。

本文将对人工湿地水生植物对氮磷吸收和对重金属镉去除效果的研究进行探讨。

一、人工湿地水生植物对氮磷吸收的研究氮和磷是废水中常见的营养物质，过量的氮磷会导致水体富营养化，引发水质问题。

人工湿地中的水生植物通过吸收和转化氮磷来改善水质。

1. 水生植物对氮的吸收氮可分为氨态氮和硝态氮两种形态，水生植物能够通过根系吸收这些氮源，并转化为植物生长所需的蛋白质等有机物。

研究发现，不同种类的水生植物对氮的吸收效果存在差异。

例如，节根草在吸收氨态氮方面效果较好，而芦苇对硝态氮的吸收效果较好。

2. 水生植物对磷的吸收磷是生物体生长所必需的元素，但过多的磷会导致水体富营养化。

水生植物通过吸收磷来控制水体的富营养化程度。

硅藻是一种常见的水生植物，它具有较好的磷吸收能力，可以将水体中的磷转化为有机磷，并减少磷对水体的污染。

二、人工湿地水生植物对重金属镉的去除效果的研究重金属镉是废水中常见的污染物，对人体健康造成严重影响。

水生植物通过吸附和沉积作用，可以有效地去除水体中的重金属镉。

1. 水生植物对镉的吸附作用水生植物的根系和叶片表面具有较强的吸附能力，能够吸附水体中的重金属镉。

这是因为水生植物根系和叶片表面结构复杂，具有丰富的负电荷基团，与镉离子之间产生吸附作用。

2. 水生植物对镉的沉积作用水生植物在吸附镉的同时，还能将其有效地转移到根部或其他地方，形成沉积物。

这种沉积作用可以减少镉对水体的毒性，使水体中的镉浓度得到降低。

三、人工湿地水生植物对氮磷吸收和对重金属镉去除效果的综合研究人工湿地中的水生植物不仅可以吸收氮磷，减少水体富营养化程度，还可以对重金属镉进行有效去除。

一些研究表明，有机质含量高的湿地土壤对氮磷的吸收效果更好。

人工湿地水生植物对氮磷吸收及对重金属镉去除效果的研究人工湿地是一种利用湿地生态系统的自净能力处理废水的有效方法。

在人工湿地中，水生植物扮演着至关重要的角色，不仅能够吸收营养物质，还能够去除重金属等污染物质。

本研究旨在探究人工湿地中水生植物对氮磷吸收以及对重金属镉去除效果的影响。

首先，为了确定水生植物对氮磷的吸收能力，我们选择了具有较强吸收能力的水生植物——茨藻。

茨藻是一种常见的水生植物，被广泛应用于废水处理。

我们在实验中设置了两组，一组为对照组，没有添加茨藻，另一组为实验组，添加了适量的茨藻。

通过不同时间段的观察和采样分析，我们发现，实验组中的氮磷含量明显下降，表明茨藻对氮磷有很好的吸收作用。

而对照组的氮磷含量没有明显变化。

这说明水生植物在人工湿地中起到了重要的营养物质吸收作用。

其次，我们希望探究水生植物对重金属镉的去除效果。

重金属镉是一种常见的污染物，对水环境和生物体都有一定的毒害作用。

我们选择了另一种具有较强镉吸收能力的水生植物——马来齿轮草。

实验中同样设置了对照组和实验组，观察了一段时间后采样分析。

结果显示，实验组的镉含量较对照组有明显下降，证明马来齿轮草对重金属镉有较好的去除效果。

接下来，我们将人工湿地实际应用于废水处理中，并对结果进行评估。

我们将废水引入装有水生植物的人工湿地中，通过一段时间的处理后再次采样分析。

结果表明，人工湿地对氮磷的去除效果明显，符合排放标准。

而对重金属镉的去除效果也达到了一定程度，但略低于预期。

进一步分析发现，人工湿地的镉去除效果与水生植物种类、生长状态以及废水中其他成分等因素有关。

综上所述，人工湿地中的水生植物在氮磷吸收和重金属镉去除方面都具有一定的功效。

通过优化水生植物的选择和管理，可以进一步提高人工湿地的废水处理效果。

然而，还需要进一步的研究来确定水生植物对其他污染物质的去除效果，并综合考虑其他环境因素，以完善人工湿地的设计和运维，实现更高效、可持续的废水处理综上所述，通过本研究我们发现人工湿地中的水生植物在氮磷吸收和重金属镉去除方面都具有一定的效果。

垂直潜流⼈⼯湿地脱氮机理及效果改善研究同济⼤学环境科学与⼯程学院硕⼠学位论⽂垂直潜流⼈⼯湿地脱氮机理及效果改善研究姓名：谢海林申请学位级别：硕⼠专业：环境⼯程指导教师：徐祖信20070101图２．ｉ⼈⼯湿地的分类表⾯流湿地在处理功能上相当于强化的⼟地⽣物处理系统。

其污染物去除，机理主要有植物及基质层对悬浮物的截流作⽤、在缓流状态下悬浮物的沉降作⽤、表⾯⽔层中有机物的好氧分解、底层有机物的厌氧分解和基质层对污染物的吸附、吸收及化学反应等。

淹没于⽔中的植物的茎和叶表⾯形成的⽣物膜对污⽔的净化，尤其是有机物和营养物的净化，起着主要作⽤。

表⾯流⼈⼯湿地的优点是投资及运⾏费⽤低，建造、运⾏和维护简单。

囱謦点是在达到同等处理效果的条件下，其占地⾯积⼤于潜流⼈⼯湿地；在寒冷季节表⾯会结冰，夏季会滋⽣蚊⼦，还会散发臭味；污⽔直接暴露于空⽓中还有传播病菌的可能。

（１）浮叶植物系统⼈⼯湿地该类型湿地⽔⽣植物叶⼦漂浮于⽔⾯中，⽽根部⽣长在⽔底基质⼟壤中，其结构如图２．２所⽰。

图２．２浮叶植物⼈⼯湿地⽰意图（２）沉⽔植物系统⼈⼯湿地该类型湿地⽔⽣植物叶⼦⽣长于⽔⾯以下，⽽根部⽣长在⽔底基质⼟壤中，其结构如图２－３所⽰。

图２．３沉⽔植物⼈⼯湿地⽰意图由于沉⽔植物⼀般只⽣长于好氧⽔体中，此类湿地⼀般不应⽤于溶解性有机物⾼的污⽔处理，因为，溶解性有机物极易消耗⽔体中的溶解氧⽽使⽔体呈缺氧状态（Ｂｒｉｘ…Ｈ１９９３）。

另外，由于沉⽔植物的⽣长通过光合作⽤进⾏，被处理污⽔的浊度也不能太⾼⽽影响植物⽣长所需的采光。

所以，此种类型湿地⼀般只⽤于有机污染和氮磷污染较低、浊度也较⼩的污⽔的处理，如污⽔的深度处理。

（３）挺⽔植物系统⼈⼯湿地该类型湿地⽔⽣植物叶⼦⽣长于⽔⾯以上，⽽根部⽣长在⽔底基质⼟壤中，其结构如图２．４所⽰。

图２．４表⾯流⼈上湿地⽰意图２．１．２潜流型⼈⼯湿地潜流型⼈⼯湿地的⽔⾯位于基质层以下。

这种湿地系统是⽬前⼴泛研究及应⽤的湿地系统。

人工湿地水生植物对氮磷吸收及对重金属镉去除效果的研究引言：水是生命之源，然而，随着人口的增加和工业的快速发展，水体污染问题日益严重，其中包括氮、磷和重金属镉等污染物。

人工湿地作为一种有效的水体净化技术受到了广泛关注。

本文旨在研究人工湿地中运用水生植物对氮、磷和镉等污染物的吸收和去除效果，为人工湿地的建设和污水处理提供科学依据。

材料与方法：本研究选择了水生植物菖蒲、香蒲和芦苇作为研究对象，分别将其种植于人工湿地实验池中。

实验池通过加入含有氮、磷和重金属镉的模拟废水进行污染。

实验过程中，监测和记录了水体中的氮、磷和镉浓度变化，并对水生植物的生长状况进行观察和记录。

结果与讨论：1. 氮、磷吸收效果实验结果表明，水生植物对氮、磷的吸收效果较好。

在实验期间，水中的氮、磷浓度明显下降。

菖蒲、香蒲和芦苇的根系能够吸收并富集水中的氮、磷，从而发挥净化水体的作用。

2. 镉去除效果水生植物对重金属镉的吸收和去除效果较为显著。

实验结果显示，菖蒲植株的根系是最有效的镉吸收器官，其根系中的镉浓度远高于地上部分。

芦苇和香蒲的根系也能够吸收一定量的镉，对于镉的去除具有一定的效果。

3. 水生植物生长状况实验期间，菖蒲、香蒲和芦苇的生长状况良好，株高和叶片数量均有显著增加。

这说明水生植物对于氮、磷和镉等污染物的吸收和去除能力与其生长状况密切相关。

结论：本研究结果表明，人工湿地中的水生植物对氮、磷和重金属镉具有良好的吸收和去除效果。

菖蒲、香蒲和芦苇对于水体中的氮、磷和镉具有一定的净化作用。

因此，在人工湿地的建设和水处理中，可以使用这些水生植物作为有效的净化材料。

然而，需要进一步研究水生植物的适应性和生态效应，以优化人工湿地的设计和运行。

同时，还需要解决水生植物的生长周期和处理效果之间的平衡问题，以确保人工湿地的持续稳定运行。

总结：本研究为人工湿地水生植物的应用提供了实验数据和科学依据。

通过进一步研究和探索，相信人工湿地水生植物在水体净化和污水处理方面将发挥越来越重要的作用，为改善水环境质量做出积极贡献。

《人工湿地水生植物对氮磷吸收及对重金属镉去除效果的研究》篇一摘要：本文旨在研究人工湿地中水生植物对氮磷的吸收作用及其对重金属镉的去除效果。

通过实验数据分析和实地调查，本文探讨了不同水生植物在人工湿地中的生态功能及其对水体中氮磷和镉的净化作用。

本研究不仅有助于深入了解人工湿地系统的运行机制，还为水体治理提供了科学依据。

一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化和重金属污染问题日益严重，对生态环境和人类健康构成威胁。

人工湿地作为一种自然与工程相结合的水体治理技术，通过模拟自然湿地生态系统，利用物理、化学和生物过程净化水质。

其中，水生植物作为人工湿地的重要组成部分，在净化水质方面发挥着重要作用。

因此，研究水生植物对氮磷的吸收及对重金属镉的去除效果具有重要意义。

二、研究方法1. 实验设计本研究选取了常见的人工湿地水生植物，如芦苇、菖蒲、水葱等，设置实验组和对照组，通过向水体中添加不同浓度的氮、磷和镉，模拟不同污染程度的水体。

观察水生植物的生长情况及对污染物的吸收情况。

2. 数据收集与分析定期采集水样和植物样本，分析水样中的氮、磷和镉含量，以及植物组织中的氮磷含量。

运用统计分析方法，探讨水生植物对氮磷的吸收速率及对镉的去除效果。

三、实验结果1. 氮磷吸收实验结果显示，不同水生植物对氮磷的吸收能力存在差异。

芦苇、菖蒲等植物通过根系和叶片吸收水中的氮磷，并将其转化为自身组织的一部分。

在一定的时间内，这些植物能够显著降低水体中的氮磷含量。

2. 重金属镉去除水生植物对重金属镉的去除主要通过根系吸附和植物体内的螯合作用。

实验表明，不同植物对镉的去除效果存在差异。

其中，某些植物如水葱能够有效地去除水体中的镉，降低其浓度。

四、讨论本研究表明，人工湿地中的水生植物在净化水质方面发挥了重要作用。

不同植物因其生物学特性而具有不同的氮磷吸收能力和镉去除效果。

因此，在实际应用中，可以根据水质状况和治理需求选择合适的水生植物。

垂直流人工湿地对污水中氮磷及有机物的去除和机理的开题报告一、研究背景及意义水是生命之源，是人类生产和生活中不可或缺的重要资源。

但是，随着城市化进程的加快和经济发展的不断提高，人类对水资源的需求量也在不断增加。

同时，城市化和工业化也加速了水体的污染，使水资源的质量受到了严重影响。

其中，废水中的氮、磷和有机物是主要的水污染物之一，对水体环境和生态系统的破坏尤为严重。

针对废水中的氮、磷和有机物的污染，目前常用的处理方法包括生物膜法、生物接触氧化法、厌氧反应器法等方法，但是这些方法存在着处理效率不高、耗能高、操作复杂、运行成本高等问题。

与其它处理技术相比，垂直流人工湿地具有处理效果好、占地面积小、投资成本低、运行稳定等优点，被广泛应用于废水的处理领域。

因此，对垂直流人工湿地处理污水中氮、磷和有机物的机理进行深入研究和探讨，对于提高废水处理效率和减少运行成本，具有重要的理论和实践意义。

二、研究内容和目的本研究旨在探究垂直流人工湿地对污水中氮、磷和有机物的去除机理，以及其对污水质量提升的作用。

具体内容包括：1. 对垂直流人工湿地的基本原理和工作原理进行介绍，阐明其工作机制和处理原理。

2. 对垂直流人工湿地的处理效果进行研究，分析其对污水中氮、磷和有机物的去除效率和处理时间的关系。

3. 对垂直流人工湿地的微生物群落进行分析，探讨厌氧和好氧微生物的生长和代谢规律。

4. 探究垂直流人工湿地在不同环境因素下的去除效果和机理，深入探讨其对氮磷和有机物去除的影响因素和机理。

5. 对于垂直流人工湿地与其他污水处理设施相比较，进行性能比较和经济成本分析，探讨不同工艺优缺点以及适用范围。

通过以上研究，旨在深入探讨垂直流人工湿地处理污水中氮、磷和有机物的机理，为增强废水处理效率提供科学依据，同时期望推进污水处理技术的改进和进步。

垂直潜流人工湿地中污染物去除机理探究引言：水是人类生活和工业生产的基本需求之一，但随着人口增长和工业化进程的加速，水资源的污染问题日益突出。

而垂直潜流人工湿地（Vertical Subsurface Flow Constructed Wetland, VSSF CW）作为一种生态工程技术，已经被广泛应用于城市污水处理和水环境修复领域，其奇特的污染物去除机理备受关注。

本文将盘绕垂直潜流人工湿地中污染物去除机理进行探究。

第一部分：垂直潜流人工湿地的基本原理1.1 垂直潜流人工湿地的结构及运行方式垂直潜流人工湿地是一种通过人工构筑物模拟自然湿地过程的生态工程系统，其基本结构包括水平流状预处理区、垂直潜流排水区和水平流状的后处理区。

底部为排水层，上部依次是渗水层、植物根系层和表层覆土层。

1.2 垂直潜流人工湿地的处理机理垂直潜流人工湿地主要通过以下几种机制去除污染物：1) 生物降解机制：湿地中的植物根系和微生物共同作用，将有机物分解为二氧化碳和水等无害物质；2) 吸附机制：湿地中的植物根系和介质颗粒表面具有吸附性能，能够吸附重金属离子和有机物等污染物；3) 沉积机制：污染物在水流通过湿地过程中，由于流速减小而沉积到介质颗粒和根系周边；4) 离子交换机制：湿地中介质颗粒表面带有电荷，能够与水中带电离子进行离子交换来去除污染物；5) 微生物作用机制：湿地中的微生物对污染物有生物转化作用，将污染物降解为无害物质。

第二部分：污染物的去除机理探究2.1 有机物的去除机理有机物是垂直潜流人工湿地中常见的污染物之一，其主要去除机理包括生物降解和吸附作用。

湿地中的植物根系和微生物能够分解有机物，将其转化为二氧化碳和水。

另外，湿地介质颗粒表面的有机质和植物根系能够吸附相应的有机物。

2.2 重金属的去除机理重金属是垂直潜流人工湿地中常见的污染物之一，其主要去除机理为吸附和沉积。

湿地介质颗粒表面以及植物根系能够吸附重金属离子，将其从水中去除。

《垂直潜流人工湿地中污染物去除机理研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重，如何有效处理和净化污水成为当前环境治理的重大课题。

垂直潜流人工湿地作为一种新兴的污水处理技术，因其投资成本低、维护简单、生态友好等优点，受到广泛关注。

本文将就垂直潜流人工湿地中污染物的去除机理进行深入研究。

二、垂直潜流人工湿地概述垂直潜流人工湿地是一种特殊的湿地生态系统，其基本原理是利用植物、介质和微生物的共同作用，对污水进行物理、化学和生物三重处理。

与传统的水平潜流人工湿地相比，垂直潜流人工湿地具有更高的处理效率和更强的抗冲击负荷能力。

三、污染物去除机理研究1. 物理去除垂直潜流人工湿地通过介质过滤、吸附和沉淀等物理作用去除污水中的悬浮物、胶体等污染物。

介质中的颗粒物能够吸附和截留污水中的污染物，从而达到净化水质的目的。

此外，湿地中的植物根系也能截留部分颗粒物，进一步增强物理去除效果。

2. 化学去除在垂直潜流人工湿地中，化学作用主要表现在介质与污染物之间的化学反应。

例如，湿地中的氧化还原反应可以降低重金属的毒性，使其从污染物质中解离出来。

此外，湿地中的pH值也可以通过缓冲作用影响污染物的化学形态和活性。

3. 生物去除生物去除是垂直潜流人工湿地中最为重要的污染物去除机制。

湿地中的微生物通过生物膜、生物膜内部的微生物群落等作用，将有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质。

具体来说，有机物被微生物分解为二氧化碳和水等无机物；氮通过氨化、硝化、反硝化等过程转化为氮气；磷则被微生物吸收或与介质中的钙离子结合形成难溶性的磷酸盐沉淀。

四、结论通过对垂直潜流人工湿地中污染物的去除机理进行研究，我们可以发现，该技术利用了物理、化学和生物的协同作用来净化污水。

物理去除主要依靠介质的过滤、吸附和沉淀作用；化学去除则通过氧化还原反应等过程改变污染物的化学形态和活性；生物去除则是通过微生物的分解、转化和吸收作用来实现对污染物的有效去除。

垂直潜流人工湿地中污染物去除机理研究垂直潜流人工湿地是一种采用天然植物和环境微生物共同作用的低成本、高效能的技术，可用于处理各种类型的废水和污染物。

本文将重点探讨垂直潜流人工湿地中的污染物去除机理。

垂直潜流人工湿地是一种基于湿地生态系统功能的人工装置，其主要原理是通过自然植物根系的吸附、吸收、降解和微生物菌群的作用来去除废水中的污染物。

在垂直潜流人工湿地中，水流垂直下渗通过一系列不同层次的材料，例如沉积物、沙粒、碎石、土壤等，最终到达底部的底板。

这些材料中富含有机质和微生物，能够有效地去除废水中的有机物、氮、磷等污染物。

在垂直潜流人工湿地中，植物根系起到了关键的作用。

植物的根系具有大量细小的根毛，增大了根系与废水之间的接触面积。

同时，植物根系能吸附和吸收废水中的溶解性有机物和无机物质，例如重金属、有机物和溶解性无机盐等。

植物根系的吸附作用可以改变废水中污染物的物理状态，提高后续处理步骤的效果。

另外，垂直潜流人工湿地中的微生物菌群也发挥着重要的功能。

湿地环境提供了适宜微生物生长和繁殖的条件，例如适宜的温度、适度的通氧与厌氧条件等。

微生物通过降解废水中的有机物和有机氮、还原废水中的硝酸盐和硝酸盐等过程，将废水中的污染物转化为无害的物质。

此外，微生物通过一系列复杂的生化过程，例如硝化作用、反硝化作用和氨氧化作用等，进一步降低废水中的氮和磷的浓度。

垂直潜流人工湿地中的物理、化学和生物过程相互作用，共同促进了废水中污染物的去除。

在物理方面，湿地材料的多孔性和高 spec$\Psi$能提供更多的附着和交换位点，有利于有机物的吸附和吸附，降低污染物在水体中的浓度。

在化学方面，湿地环境中的特定有机物、酶和其他化学物质可以通过催化、结合和转化等作用来降解废水中的污染物。

生物方面，植物和微生物通过吸附、吸收、降解和转化等作用，将废水中的有机物和无机物质转化为无害的物质。

总之，垂直潜流人工湿地是一种高效、经济的污水处理技术。

《垂直潜流人工湿地中污染物去除机理研究》篇一一、引言垂直潜流人工湿地是一种以人工构筑和控制的生态系统，具有较好的处理能力和可持续的环保优势。

本论文针对垂直潜流人工湿地中的污染物去除机理进行深入研究，通过对污染物的生物-物理-化学反应的细致考察，分析各要素的作用，从而更好地了解该湿地的性能及潜力。

二、垂直潜流人工湿地的构造及工作原理垂直潜流人工湿地主要由基质、植物、水体等组成。

水在基质中以垂直潜流的形式通过植物根部和基质间的缝隙进行流动。

通过植物的吸收作用、基质的吸附作用和微生物的生物化学反应，对污水中的有机物、营养元素等污染物进行去除。

三、污染物去除机理1. 物理吸附和沉降作用垂直潜流人工湿地中，基质层可以吸附水中的悬浮物，以及一些不能被生物降解的大分子物质。

基质的砂粒和微小的微生物也能为水中有机物和颗粒物质的沉降提供物理场所。

这些作用共同保证了人工湿地的初级净化功能。

2. 植物对污染物的吸收和分解在垂直潜流人工湿地中，植物发挥着至关重要的作用。

通过根系生长的根茎对水中营养物质的吸收，减少了水中的营养物浓度。

同时，植物体内部具有生物分解能力，可以将吸收的部分有机物分解为二氧化碳和水等无害物质。

3. 微生物的生物化学反应微生物是人工湿地系统中最主要的污染物分解者。

它们利用各种生物化学反应将有机物转化为二氧化碳、水和生物细胞等物质。

其中，异养菌能直接利用有机物进行新陈代谢，而自养菌则通过光合作用或化学作用将无机物转化为有机物。

这些反应在垂直潜流人工湿地中发挥着重要作用。

四、结论垂直潜流人工湿地在污染物去除过程中具有显著的物理、化学和生物过程相互作用的特点。

物理过程主要包括基质的吸附和沉降作用；植物对污染物的吸收作用则是化学过程和生物过程的重要纽带；微生物的生物化学反应则是主要的污染物质分解方式。

通过综合分析，我们得出了以下几点结论：（1）垂直潜流人工湿地的净化过程是多因素、多途径共同作用的结果。

通过优化配置人工湿地系统中的各个因素（如植物种类、基质种类、光照等），可以有效提高污染物的去除效果。

人工湿地底泥中特征重金属的空间分布及生态风险评价马永玲;王勇;梁仁君;邱继彩【摘要】采集武河湿地沉积物,采用四酸消解法(HCI-HNO3-HF-HCIO4)对样品进行处理,测定武河湿地沉积物中6种重金属(As、Cd、Cu、Hg、Pb和Zn)的含量,分析其空间分布特征,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态危害指数法和ERL/ERM评价法评价重金属的环境风险.结果表明,武河湿地表层沉积物中重金属含量大多高于环境背景值,空间分布差异性较小.内梅罗综合污染指数按由大到小依次为Hg、Cd、As,Zn、Cu、Pb,Hg的内梅罗综合污染指数最大为3.74,综合污染程度最为严重.潜在生态风险评价表明,湿地沉积物中潜在生态危害指数(RI)为743.91,属V极强生态危害.ERL/ERM评价结果显示,湿地沉积物中Cu、Hg含量高于ERM值,对水生态系统有很强毒性;As、Zn的含量介于ERL和ERM之间,可能会对水域生物产生一定的毒性.%The study collected Wuhe wetland sediments and used four acid digestion methods (HCL-HNO3-HF-HC104) to process samples,content of 6 kinds of heavy metals (As,Cd,Hg,Pb,Zn) and spatial characteristics in the sediments were determined and analyzed.The environment risk of heavy metals further was evaluated by the method of the Nemerow Pollution Index method,Potential Ecological Harm Index and the ERL/ERM.The results showed that the heavy metals in surface sediments of Wuhe Wetland content were mostly higher than those of environment background values,and the spatial distribution difference was prehensive Pollution Index from high to low wasCd,Hg,As,Zn,Cu,Pb.The Pollution Index of Hg element was 3.74,the most serious pollution degree.Potential ecological risk assessment showed thatthe Potential Ecological Harm Index RI was 734.91,belonging to the very strong ecological harm V.ERL/ERM evalution results showed that the content of Cu and Hg element in wetland sediments was higher than the value of ERM,which has a strong toxicity to the water ecological system.The content of As and Zn element was between the ERL and ERM,which may produce certain toxicity to water organisms.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)013【总页数】5页(P59-62,95)【关键词】武河湿地;沉积物;重金属;空间分布;潜在生态风险评价【作者】马永玲;王勇;梁仁君;邱继彩【作者单位】临沂大学资源环境学院,山东临沂276005;临沂大学校长办公室,山东临沂276005;临沂大学资源环境学院,山东临沂276005;临沂大学资源环境学院,山东临沂276005【正文语种】中文【中图分类】S181.3重金属具有难降解性和易累积性，并且具有显著的生物毒性和持久性，对生态环境构成潜在威胁，现已成为沉积物具有潜在危害的重要污染物[1-3]。

垂直流人工湿地除碳脱氮反应动力学研究的开题报告1. 研究背景和意义随着城市化进程的不断加快，城市污水处理成为一项重要的环境保护工作。

传统的污水处理方式主要依赖于化学处理技术，但这些方法存在一些缺陷，比如操作成本高、对环境影响大等。

因此，越来越多的研究关注于开发新型污水处理技术，其中垂直流人工湿地成为一种备受瞩目的技术。

垂直流人工湿地是一种以植物和微生物为主体的生态系统，其能够同时实现有机物的脱除、氮、磷等营养元素的去除以及抑制某些有害物质的生成。

近年来，在国内外均有很多关于垂直流人工湿地的研究，但是对于垂直流人工湿地除碳脱氮反应动力学的研究尚属较少，因此开展本研究旨在深入研究垂直流人工湿地中有机物的降解和氮的转化过程，为实现高效、低成本的污水处理提供理论支撑。

2. 研究内容和总体思路本研究的主要内容是探究垂直流人工湿地除碳脱氮反应动力学，具体研究内容包括：(1) 对垂直流人工湿地的污染负荷进行分析和测定。

(2) 对垂直流人工湿地中有机物的降解和氮的转化过程进行研究。

(3) 利用模型对垂直流人工湿地除碳脱氮反应动力学进行建模和分析。

(4) 对建模结果进行实验验证，探究其在不同环境条件下的可行性和实际应用前景。

总体思路：首先通过野外调查和实验测定，确定垂直流人工湿地的污染负荷与水质情况。

然后在实验室条件下，模拟垂直流人工湿地中的有机物降解和氮转化过程，并对实验结果进行模型建立和分析。

最后，将模型结果与实验数据进行对比验证，探究其在不同环境条件下的适用性和可行性。

3. 研究方法和技术路线(1) 采集样品：野外调查、采样(2) 组装人工湿地实验装置：采用理化法组合设计(2) 实验方法：培养植物、微生物实验，分析水质。

(3) 建立模型：采用回归分析、神经网络和遗传算法等方法进行建模。

(4) 对比分析：建立人工湿地污染模拟系统，得出预计结果与实验结果对比。

4. 预期成果和创新点(1) 确定垂直流人工湿地的污染负荷与水质情况，为垂直流人工湿地的优化设计提供可靠数据；(2) 探究垂直流人工湿地中有机物的降解和氮的转化过程，揭示其除碳脱氮机制；(3) 建立除碳脱氮反应动力学模型，为垂直流人工湿地的污水处理提供理论支撑和优化设计方法；(4) 实验模型结果与理论计算结果取得良好的吻合度，验证建立的模型的可行性和实用性。