纳米银胁迫下人工湿地除磷性能研究

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1、学校代码：10286分类号：X703密级：公开UDC：628.3学号：151104纳米银胁迫下人工湿地除磷性能研究研究生姓名：管文竹导师姓名：黄娟副教授郭杨高工申请学位类别工程硕士学位授予单位东南大学一级学科名称建筑与土木工程论文答辩日期2018年06月05日二级学科名称市政工程学位授予日期2018年月日评阅人S005409-1答辩委员会主席吴慧芳S005409-22018年06月06日硕士学位论文纳米银胁迫下人工湿地除磷性能研究专业名称：建筑与土木工程研究生姓名：管文竹导师姓名：黄娟STUDYONPHOSPHORUSREMOV

2、ALPERFORMANCEOFCONSTRUCTEDWETLANDUNDERTHESTRESSOFAGNPSADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYGUANWen-zhuSupervisedbyAssociateProf.HUANGJuanDepartmentofMunicipalEngineeringSoutheastUniversityJun2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的

3、学位论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过尽我所知，除了文中特别加以标注其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我的研宄成果，也不包含为获得东南大学或一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如仑：研宄生签名：碎日期东南大学学位论文使用授权声明Ｃ、《中国学术期刊光盘版）》电子杂东南大学、中国科学技术信息研宄所国家图书馆、志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位

4、。本人电子文档的，可以采用影印论文的复印件和电子文档、缩印或其他复制手段保存论文一论文被查阅和借阅，可以论文的内容相致，允许内容和纸质。除在保密期内的保密论文外公布）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）。（包括以电子信息形式刊登授权东南大学研宄生院办理ａ、导师签名：研究：日期．牛签名：碌）摘要摘要纳米银（AgNPs）在生物医学、抗菌、微电子等领域显现出广阔的应用前景，不可避免地，其大量生产和使用使其以各种途径进入环境，进而存在潜在环境风险。纳米银暴露对植物、土壤微生

5、物、污水生态处理效果等产生的不利效应已经被证实。但是，目前关于纳米银对人工湿地生态系统影响的研究尚未引起足够的关注。因此，明确纳米银暴露对人工湿地除磷性能的影响，探索人工湿地系统去除纳米银的潜力，对于构建能够综合、高效地处理含纳米颗粒污水的人工湿地具有相当重要的实际意义。以不同浓度AgNPs（50、200μg/L）胁迫下的黄菖蒲垂直流人工湿地系统为研究对象，以450d为研究周期，考察AgNPs暴露对湿地系统除磷效果、土壤磷酸酶活性、除磷微生物的影响以及AgNPs在湿地系统中的迁移归趋。结果显示，在AgNPs短期暴露下（0~140

6、d），不同浓度AgNPs的暴露均抑制了人工湿地的除磷效果；在AgNPs的长期胁迫（261d~445d）下，湿地出水TP、SOP去除率随时间推移逐渐恢复。在本试验浓度范围内，AgNPs的长期暴露未对酸性磷酸酶的活性产生明显的抑制作用，但是改变了微生物的群落结构，相应的优势菌群发生明显变化。湿地沿程污染物迁移规律表明土壤层是包括AgNPs在内的各污染物的主要归趋，不同AgNPs暴露浓度下，黄菖蒲人工湿地均能高效地去除污水中的AgNPs。随着湿地运行时间的推移，AgNPs从土壤表层逐渐向土壤底层迁移，并且AgNPs浓度越高，其迁移力度

7、越强。植物能将根系吸收富集的AgNPs向茎叶组织中转移，AgNPs的长期暴露会抑制黄菖蒲根系的生长。以AgNPs（100μg/L）胁迫下的无植物、黄菖蒲、花叶芦竹、伞莎草四组垂直流人工湿地系统为研究对象，考察450d的试验周期内各系统的除磷效果、土壤磷酸酶活性及AgNPs的迁移归趋。结果表明，AgNPs短期暴露（0~140d）对不同植物人工湿地除磷性能均产生了明显的抑制作用。在AgNPs的长期暴露下，无植物和伞莎草人工湿地的除磷效果仍受到了明显的抑制，而黄菖蒲和花叶芦竹人工湿地除磷效果逐渐恢复至原有水平。可见，AgNPs的长期暴

8、露对湿地除磷的影响与植物种类关系密切。在AgNPs的长期暴露下，四组湿地的除磷效果从高到低依次为：花叶芦竹≈黄菖蒲>伞莎草>无植物。AgNPs的长期暴露下四组湿地磷酸酶活性强度排序依次为：花叶芦竹湿地>黄菖蒲湿地>无植物湿地≈伞莎草湿地。四组湿地均能够高效地去除