人工湿地对垃圾渗滤液中有机氯农药的去除效果研究

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生活垃圾在填埋过程中,经过长时间分解,产生大量成分复杂、有机污染物浓度高的垃圾渗滤液。尽管有机氯农药(OCPs)已被禁止生产和使用,但由于其在环境中持续存在,在垃圾渗滤液中仍能检测出高含量的OCPs。滴滴涕(DDT)和六六六(HCH)是最常见的OCPs,属于稳定性较高的持久性有机污染物,具有致癌和内分泌干扰特性,并对生态系统和人体健康造成危害。为了降低垃圾渗滤液的污染风险,应尽可能处理其中的污染物。相比其他处理技术而言,人工湿地是一种经济有效的垃圾渗滤液处理技术,通过人工湿地处理能够大大减少垃圾渗滤液中的有机污染物,改善水质。本次研究构建了一套多级潜流人工湿地系统以处理来自贵阳市垃圾填埋场的渗滤液;在连续进样条件下研究冬绿植物和夏绿植物搭配系统对垃圾渗滤液中的OCPs长期净化效果;分析人工湿地系统中植物、基质和微生物对垃圾渗滤液中OCPs的去除机制。研究主要得出以下几点结论:(1)冬绿和夏绿植物搭配构建的人工湿地系统处理垃圾渗滤液,在夏季OCPs的去除效率高于冬季。夏季,DDT的平均进出水浓度分别为186.3 ng·L-1和34.6 ng·L-1,平均去除率为81.5%;HCH的平均进出水浓度分别为236.2 ng·L-1和117.7 ng·L-1,平均去除率为49.9%。冬季,DDT的平均进出水浓度分别为278.3ng·L-1和182.3 ng·L-1,平均去除率为34.5%;HCH的平均进出水浓度分别为353.0ng·L-1和243.6 ng·L-1,平均去除率为31.0%。(2)在夏季,人工湿地系统处理垃圾渗滤液中OCPs的主要途径是基质吸附。HCH和DDT通过基质吸附占比分别为50.55%和72.74%,植物吸收占比分别为21.56%和6.87%,生物降解占比分别为27.89%和20.38%。在冬季,生物降解是OCPs的主要去除途径,HCH和DDT去除中的生物降解占比分别为52.55%和62.19%,植物吸收占比分别为11.36%和6.48%,基质吸附占比分别为36.09%和31.33%。(3)Proteobacteria在人工湿地系统中占主导地位。夏季,各级植物根系和基质中微生物的组成相似,但种间丰度存在明显差异(p<0.05)。Betaproteobacteria纲在基质中具有优势,而在植物根系中Alphaproteobacteria纲是更具优势的微生物。冬季,Gammaproteobacteria在人工湿地系统中的相对丰度占比最高,植物根系和基质间的多样性指数和丰富度指数差距并不明显(p>0.05)。在人工湿地系统中检测到OCPs的降解细菌Sphingomonas和Pseudomonas,HCH和DDT降解直接相关基因:linB、chqB、bphC、bphAa。
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