水平潜流人工湿地对畜禽养殖废水中特征污染物的去除

作者：赵伟; 范增增; 杨新萍^*

来源：环境科学, 2021, 42(12): 5865-5875.

DOI：10.13227/j.hjkx.202103208

• 人工湿地
• 水平潜流
• 畜禽养殖废水
• 四环素
• 铜离子
• 四环素抗性基因

为了探究水平潜流人工湿地去除畜禽养殖废水污染物的性能,选择养殖废水中常见的特征污染物抗生素——四环素(tetracycline, TC)和重金属Cu2+,构建模拟水平潜流人工湿地,设置空白处理(CK)、进水中外加1 mg·L-1四环素(TC)、进水中外加5 mg·L-1 Cu2+(Cu)、进水中外加1 mg·L-1四环素和5 mg·L-1 Cu2+(TC+Cu)这4组潜流人工湿地,考察人工湿地对畜禽养殖废水中污染物的去除效果.结果表明,CK组湿地对养殖废水中总有机碳(total organic carbon, TOC)、总氮(total nitrogen, TN)、 NH+4-N和PO43--P的去除率分别为(84.3±7.2)%、(78.6±7.0)%、(82.1±4.4)%和(88.0±6.0)%,与CK组相比,TC、 Cu和TC+Cu组湿地对TN的去除率分别下降了0.4%～21.7%、 2.8%～25.5%和4.3%～27.0%,对NH+4-N的去除率分别下降了1.6%～15.7%、 2.5%～17.8%和8.4%～23.0%,进水中添加TC或Cu2+对湿地TN和NH+4-N的去除有明显抑制作用.TOC、 TN、 NH+4-N和PO43--P等污染物的去除主要发生在湿地前端. TC、 Cu和TC+Cu组人工湿地对TC和Cu2+的去除率均分别在99.9%和91.4%以上.4组湿地出水中11种四环素抗性基因(tetracycline resistance genes, TRGs)绝对丰度均显著低于进水(低约2～3个数量级). CK组湿地出水tetA、tetC、tetE、tetO、tetQ、tetT和tetBp基因相对丰度均显著低于进水,这7种TRGs的去除率为43.3%(tetC)～96.3%(tetA).与CK组相比,进水中添加TC或Cu2+使湿地出水中TRGs相对丰度有所升高,TC、 Cu和TC+Cu组湿地出水中TRGs相对丰度分别比CK组高12%～52%、 6.7%～51%和24%～82%.人工湿地对抗生素、重金属和抗生素抗性基因有好的去除率,是一种适宜净化畜禽养殖废水的深度处理技术.

• 单位
  南京农业大学