生物炭鐵基質(zhì)濾料應(yīng)用于人工濕地

人工濕地利用生物炭鐵基質(zhì)濾料的吸附作用、微生物降解作用和植物吸收等作用去除水中的污染物，利用人工濕地除污是一種處理效果好、成本低、有前景的生態(tài)處理技術(shù)。
很多研究證實(shí)植物吸收污染物所占比例較小，生物炭鐵基質(zhì)濾料吸附和微生物降解在濕地水質(zhì)凈化中占比較大，因此，提高基質(zhì)吸附能力和強(qiáng)化微生物活力可以有效提升人工濕地系統(tǒng)的除污效果。
 生物炭鐵基質(zhì)濾料是廢棄生物質(zhì)在厭氧條件下熱解得到的富碳產(chǎn)物，作為一種多功能環(huán)保材料，具有較大的比表面積、高的多孔結(jié)構(gòu)和較強(qiáng)的陽離子交換能力，為微生物的生長提供巨大的空間，同時具有良好的吸附特性，可以有效地去除廢水中的污染物。有研究證明生物炭鐵基質(zhì)濾料的添加可以改變微生物群落結(jié)構(gòu)，從而提高氮的去除效果。
 近些年，生物炭鐵基質(zhì)濾料被廣泛用于固碳減排、含氮廢水處理及人工濕地等方面的研究與實(shí)踐。人工濕地根據(jù)其水流方式不同分為表面流濕地、潛流濕地和垂直流濕地3種類型。其中，垂直流人工濕地占地面積較小，有較強(qiáng)的輸氧能力，對污染物去除有較好的效果，因此生物炭鐵基質(zhì)濾料被廣泛應(yīng)用于人工濕地污水處理中。根據(jù)生物炭鐵基質(zhì)濾料具有多孔和吸附能力的性質(zhì)，我們在垂直流人工濕地中添加生物炭鐵基質(zhì)濾料強(qiáng)化濕地對污水中污染物的去除。
 建立了生物炭鐵基質(zhì)濾料浮游綠島修復(fù)體系,結(jié)合H2O2和Ca(N03)2的復(fù)合投加對黑臭底泥修復(fù)進(jìn)行小試試驗研究,結(jié)果表明,耦合體系對NH4+-N、TP以及TOC的去除率達(dá)72.9%、85.1%和96.4%,均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對照組的32.6%、0.5%和38.8%,說明該體系對于城市受污染底泥的強(qiáng)化修復(fù)能力。高通量測序分析顯示體系內(nèi)優(yōu)勢菌群：厭氧繩菌科中未分類菌、硫桿菌屬、綠彎菌門中未分類菌和黃色單胞菌目中未分類菌,耦合系統(tǒng)中具有典型的自養(yǎng)反硝化菌(如硫桿菌)進(jìn)行強(qiáng)化脫氮。