生态学杂志 ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (12): 3019-3029.doi: 10.13292/j.1000-4890.202312.025
刘宇豪,孔范龙,李悦,王康,王文悦,王晓燕,王森*
LIU Yuhao, KONG Fanlong, LI Yue, WANG Kang, WANG Wenyue, WANG Xiaoyan, WANG Sen*
摘要: 溶解性有机质(DOM)的存在会影响纳米氧化锌颗粒(ZnO NPs)在水中的稳定性。本文通过构建垂直潜流人工湿地,以腐殖酸(HA)作为DOM的代表物质,研究了1 mg·L-1 ZnO NPs和不同浓度HA(1、5、10、20和30 mg·L-1)共存下对人工湿地处理性能、堵塞程度以及微生物群落变化的影响。结果表明:低浓度(≤1 mg·L-1)HA溶液会促进ZnO NPs的团聚,而中高浓度(1~25 mg·L-1)HA溶液则产生相反的作用。ZnO NPs和HA共存会降低人工湿地的净化效果,尤其是1 mg·L-1 HA时,COD、氨氮和总氮的去除率分别下降了18.07%、19.94%和26.37%。连续投加1 mg·L-1 HA浓度和1 mg·L-1 ZnO NPs 60天后,人工湿地堵塞最严重,渗透系数下降67.5%。HA和ZnO NPs共存会影响微生物分泌胞外聚合物(EPS),当HA浓度为1 mg·L-1时,EPS高达140.30±0.29 mg·g-1,而空白组仅为78.67±0.32 mg·g-1,这也是人工湿地堵塞严重的一个重要原因。此外,ZnO NPs和HA的加入会降低微生物群落的丰富度和多样性,并促进分泌EPS微生物(Thauera)的生长。研究结果可为人工湿地的堵塞机制提供新的解释。