外源降解菌强化人工湿地净化印染废水的效果研究

论文摘要

本研究从植物筛选,微生物的选择以及垂直流人工湿地的构建方面开始试验的前期准备,采用不同配置的垂直流人工湿地对刚果红染料废水进行净化修复,研究其对刚果红废水的净化效果,探究在修复过程中植物生理指标以及水质的动态变化,研究影响垂直流人工湿地净化偶氮印染废水的因素,旨在寻求一种更有效的处理印染废水的方法,为深入探究人工湿地的废水处理工艺提供基本数据与理论支撑。研究结果如下:1、在进行人工湿地植物筛选试验时,五种湿地常用挺水植物菖蒲、香蒲、芦苇、美人蕉和梭鱼草对酸性橙染料的脱色率效果较差均不超过25%,而在其余三种染料中最终脱色率均大于75%,说明酸性橙染料的色度较难去除。美人蕉在四种偶氮染料处理下株高增长量均最高,其中刚果红中株高增长量最高,为26.75 cm,且在不同染料下与其他植物相比均达到了显著差异(p<0.05),说明五种植物中美人蕉对偶氮染料的耐受性最强。2、不同配置人工湿地中染料废水的水质变化表明,不同植物配置的人工湿地均对染料废水的净化有较好的效果,其中脱色率均可达到98%以上,但不同配置的人工湿地差异不明显(p>0.05)。不同植物配置的人工湿地水质物理指标有差异,在处理第21天时,美人蕉组水体中的电导率(EC)、氧化还原电位(ORP)、溶解性总固体(TDS)和溶解氧(DO)比菖蒲组中分别高27.64%、27.69%、10.23%和39.53%。3、对植物抗逆性试验主要包括植物相对株高增长率、细胞伤害率和四种植物生理指标的测定,从植物的相对株高增长率和细胞伤害率方面分析,植物在受到染料胁迫后相对株高增长率降低,其中美人蕉加染料组的相对株高增长率比对照低62.64%,菖蒲的相对株高增长率低于美人蕉;从生理指标SOD、POD等方面分析,在胁迫初始阶段,菖蒲对染料废水的耐受程度要优于美人蕉,但随着胁迫时间的延长美人蕉的耐受程度优于菖蒲。4、加入外源染料降解菌后,美人蕉的细胞伤害率下降幅度为77.06%,说明加菌处理提高了美人蕉对染料胁迫的耐受性。未加菌组处理后期SOD、POD等生理指标美人蕉高于菖蒲,而加菌处理组菖蒲反而高于美人蕉,表明微生物—植物联合修复体系比单一使用植物修复染料废水效果更好,加入菌株处理后可在促进植物生长、增强植物抗逆性的同时降低染料对植物的胁迫作用。外源菌加入后最终使水体中ORP和DO有不同程度的升高,表明外源菌的加入改善了植物的生长环境。5、在进行周期性持续处理刚果红废水时,两种植物的人工湿地脱色率较好,均达到了99.50%,同时各个周期的脱色率差异较小,说明实验设计的人工湿地对刚果红废水的处理能力具有较好的持续性。在周期为5天时美人蕉的平均耗水量为14.10 L/m~2·D,菖蒲的平均耗水量为8.48 L/m~2·D,周期为3天时美人蕉的平均耗水量为8.40 L/m~2·D,菖蒲的平均耗水量为3.76 L/m~2·D,说明利用人工湿地处理刚果红染料废水,可以有效的减少废水排放量。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
•   1.1 印染废水
•     1.1.1 印染废水的分类组成及特点
•     1.1.2 偶氮染料废水的危害
•     1.1.3 偶氮染料废水的研究意义
•     1.1.4 偶氮染料废水的研究现状
•   1.2 人工湿地对废水处理的应用
•   1.3 微生物与植物联合修复技术
•   1.4 研究目的及意义
•   1.5 研究的主要内容
•   1.6 技术路线
• 2 材料与方法
•   2.1 试验仪器及药品
•   2.2 人工湿地植物筛选
•     2.2.1 供试植物及染料
•     2.2.2 试验方法
•   2.3 人工湿地净化效果研究
•     2.3.1 供试植物、染料及菌株
•     2.3.2 垂直流人工湿地构建
•     2.3.3 试验方法
•   2.4 周期性持续处理染料废水对湿地净化效果的影响
•     2.4.1 供试植物及染料
•     2.4.2 垂直流人工湿地构建
•   2.5 数据分析方法
• 3 结果与分析
•   3.1 人工湿地植物筛选
•     3.1.1 植物对偶氮染料脱色效果
•     3.1.2 植物对偶氮染料的耐受性
•   3.2 外源菌对人工湿地净化偶氮染料的影响
•     3.2.1 外源菌对人工湿地净化偶氮染料脱色率的影响
•     3.2.2 外源菌对人工湿地净化偶氮染料水质物理指标的影响
•   3.3 外源菌对人工湿地中植物的生长与生理影响
•     3.3.1 植物在不同人工湿地配置下的相对株高增长率
•     3.3.2 植物在不同人工湿地配置下的细胞伤害率
•     3.3.3 植物在不同人工湿地配置下的生理指标变化
•   3.4 周期性持续处理染料废水对湿地净化能力的影响
•     3.4.1 周期性持续处理染料废水湿地耗水量的变化
•     3.4.2 周期性持续处理染料废水出水脱色率的变化
•   3.5 小结
• 4 讨论
•   4.1 人工湿地净化偶氮染料效果
•   4.2 人工湿地植物对偶氮染料的耐受性
•   4.3 人工湿地中植物与微生物联合修复的效果
•   4.4 周期性持续处理染料废水对人工湿地净化能力的影响
• 5 结论和展望
•   5.1 结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间已发表学术论文及研究成果情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 陈萌

导师: 谢会成

关键词: 刚果红,菖蒲,美人蕉,垂直流人工湿地,树形类芽孢杆菌

来源: 山东农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业,轻工业手工业,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

单位: 山东农业大学

分类号: X172;X791

总页数: 68

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