环境条件对人工湿地的影响.ppt

环境条件对人工湿地的影响,对城市废水的杀菌作用,内容来自：水艺网-,人工湿地,-废水人工湿地处理技术,相关知识简介,一、,人工湿地概念,人工湿地是20世纪70年代发展起来的污水处理生态工程。与传统污水处理技术比较，人工湿地以其简单、低费用的方式提供了有效、稳定的废水处理，并具有较强的环境友好性，在欧洲和北美等地得到迅速发展。 人工湿地系以人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面，通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。 此种湿地系统是在一定长宽比及底面坡度的洼地中，由土壤和填料混合组成填料床，废水在床体的填料缝隙或在床体表面流动，并在床体表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物，形成一个独特的动、植物生态系统，对废水进行处理。,人工湿地类型,自由水面人工湿地(简称FWS，或称地表径流型人工湿地) 废水在湿地的土壤表层流动，水面暴露于空气中，水深较浅(一般在0.30.6m)。其优点是投资省，缺点是负荷低。北方地区冬季表面会结冰，夏季会滋生蚊蝇、散发臭味，目前已较少采用。 潜流型人工湿地(简称SFS) 污水在湿地床的表面下流动，一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用，提高处理效果和处理能力；另一方面由于水流在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响较小，且卫生条件较好，是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统，但此系统的投资比FWS系统略高,人工湿地工艺流程,推流式： 阶梯进水式： 可避免处理床前部堵塞，使植物长势均匀，有利于后部的硝化脱氮作用 回流式：可对进水进行一定的稀释，增加水中的溶解氧并减少出水中可能出现的臭味。出水回流还可促进填料床中的硝化和反硝化作用，采用低扬程水泵，通过水力喷射或跌水等方式进行充氧 综合式：一方面设置出水回流，另一方面还将进水分布至填料床的中部，以减轻填料床前端的负荷,实际设计中，人工湿地的运行可根据处理规模的大小进行多级串联或附加必要的预处理、后处理设施构成。 单一式、并联式、串联式和综合式等。在日常使用中，人工湿地还常与氧化塘等进行串联组合。,人工湿地污水处理系统一般包括前处理和人工湿地两部分。前处理一般包括化粪池、格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧池和兼性塘等。直接将未经沉淀处理的污水引入人工湿地，虽然首级人工湿地的COD、BOD、SS的去除率高，但容易引起堵塞等问题，使维护费用增加。因此，将沉淀池或稳定塘作为人工湿地系统前处理是非常必要的。,一、地点介绍 二、气象数据和水样 微生物方法 统计学方法,二、材料和方法,？,一、香蒲植物抵抗高浓度重金属废水污染的机制是： 具有特殊的结构与功能 如叶片呈肉质、栅栏组织发达、气孔凹陷、地下茎发达等结构，是香蒲植物对重金属污染有强抗性的原因之一 长期生长在高浓度重金属废水中形成特化结构以抵抗恶劣环境。如生长在废水中的香蒲植物比在清洁点的具有更大的气孔密度。香蒲根、茎、叶表皮细胞较小、近球状等均是香蒲植物适应恶劣环境所产生的一些特化结构。 能自我调节某些生理活动，以适应污染毒害。 如在高浓度的重金属环境中香蒲脯氨酸含量增加、光呼吸和暗呼吸作用加强是香蒲植物适应污染毒害所作的生理调整。 香蒲植物的枯枝落叶在净化系统中创造了藻类、微生物和其他水生植物生存的有机营养环境，而这些生物对蘑金属加以吸附、吸收以及离子交换作用从而起到净化作用。,香蒲 多年生宿根性沼泽草本植物 （芦苇水生植物，机理同香蒲）,二、香蒲植物可以有效地净化城市生活污水及工业废水中的磷、氮、CODcr、BOD5、总悬浮物(TSS)等污染物质。 三、香蒲湿地生态系统还可控制水土流失，促进土壤的发育和熟化，提高土壤中有机质N、P、K等的含量从而提高土壤肥力。,微生物方法,MPN：最大或然数计数,又称稀释培养计数,适用于测定在一个混杂的微生物群落中虽不占优势,但却具有特殊生理功能的类群。 其特点是利用待测微生物的特殊生理功能的选择性来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能的表现来判断该类群微生物的存在和丰度。本法特别适合于测定土壤微生物中的特定生理群（如氨化、硝化、纤维素分解、固氮、硫化和反硫化细菌等）的数量和检测污水、牛奶及其他食品中特殊微生物类群（如大肠菌群）的数量。,内容： 1、用稀释剂将每个水样制成5个10倍稀释度的稀释液（10-1、10-2、10-3、10-4、10-5）。 2、每个稀释度接种3个管。 3、接种后的试管加在培养基进行培养（温度、时间）。 4、在此期间所得到的产气阳性管即证实有大肠菌群的存在。将所得阳性结果检MPN表，此数值乘于稀释梯度，即求得水样中大肠菌群数量。 5、MPN检索表只给了三个稀释度，如改用不同的稀释度，则表内数字应相应降低或增加10倍。,月桂胰蛋白胨培养基用于假定实验。 粪大肠菌群：在44.5的大肠杆菌液体培养基中行。 大肠杆菌：加有Covac 试剂的胰蛋白胨培养基。 沙门氏菌： 1、取1L采样水过滤。 2、将过滤器置于缓冲蛋白胨水中在36条件下预增菌培养20h。 3、取1ml预增菌处理的液体于甘露醇亚硒酸钠培养基培养；0.1ml于RV（Rappaport Vassiliadis）培养基中培养。（42，24h）,培养基：,用于沙门氏菌分析的传统方法是食物样品分步增菌，以增加病原的可检出率，这种培养方法总体可分4个不同阶段或步骤。 第一(预增菌)，将样品加到一种高营养、无选择性的培养基中，温度37，使那些“致伤”的细菌复苏及使所有微生物生长。缓冲胨水被建议常规使用(由于其可保持溶液pH值稳定)。,沙门氏菌传统的培养方法,第二，是选择性增菌步骤， 它使沙门氏菌生长而使肉汤中同时存在的微生物数量减少。目前应用的主要有如下3种类型： 连四硫基盐肉汤(Tetrathionate broth) 硒酸盐胱氨酸肉汤(Selenite cystine broth) RV培养基(Rappaport-Vassiliadis) 。 由于没有任何一种培养基可以全面地保持所有食品基质或各种沙门氏菌血清型，所以，较适当的做法就是使用两种培养基平行地进行试验。,第三步是分离步骤 即选择性培养物在含一种或多种抑制非沙门氏菌生长制剂的琼脂平板上划线培养，然后对平板上肉眼可见的特征性菌落进行确认，并对该菌落分离物进行一系列生化和血清学检测，以作出鉴定。 传统沙门氏菌检测法全过程需时至少47天，才能得出明确的诊断结果。,统计学方法,1、用多元回归方程来判断湿地中大肠菌的减少与温度及太阳辐射之间的关系。,大肠杆菌的减少百分比=（两周前出水浓度-出水的平均浓度）/两周前的出水浓度,因变量：每月平均减少量。 自变量：温度、太阳辐射以及它们的产物。,2、用逻辑斯蒂回归方程来评估湿地系统出水中大肠菌群数量 与沙门氏菌的是否存在关系。,因变量：值为1（沙门氏菌存在）或0（无沙门氏菌存在）。 自变量：系统中出水周平均大肠菌群数量的对数（两个地下流床出水平均）。,两个地下水流床,三、结果,多元线性回归是研究一个随机变量与多个自变量 之间的统计线性相关关系。 多元线性回归模型的一般形式 一个随机变量y关于一组变量（确定型）x1,x2,x3,xp 多元线性总体回归模型的表现形式为：y=b0+b1x1+b2x2+bpxp+，N（0，2） 。其中b0，b1，b2bp被称为回归参数，其值要通过具体数据进行估计。若b0，b1，b2bp的估计值为b0，b1b2bp ，则称为y关于的x1,x2,x3,xp的线性回归方程，y为y在x的回归值。 相关系数R：一般地，若相关系数R的绝对值在 0.8和1之间，可断定回归变量之间具有较强的线性相关性。,多元线性回归,多元回归模型的应用举例,企业人力资源规划：基于因子分析的多元回归模型需求预测方法，为企业人力资源规划提供关键支持。 高校招生人数影响因素：近年来，高校招生规模急剧扩大，人们对高校人数据的确定是否具有科学性产生了质疑，因此必须从定 量分析的角度来进行研究。 顾客满意度研究：e.g.基于回归分析的移动通信顾客满意度研究 客流量分析：e.g.基于多元回归模型的2010年上海世博会客流量预测分析 焦炭质量、粮食产量 ,判定系数 R2,回归直线方程 设有Y的实际值 , 到 的离差即 被回归直线分割成两部分： 和 。对所有实际值 可用它们的离差平方和表示：,即总偏差=回归偏差+剩余偏差 这说明在总偏差一定时，回归偏差越大，剩余偏差就越小；反之，回归偏差越小，剩余偏差就越大。由此可见，如果实际值紧密分布在回归直线两侧，剩余偏差很小，说明X和Y的依存关系很强。 当X与Y两变量依存关系很密切，乃至Y的变化完全由X引起，X与Y为确定的函数关系，剩余误差，也称未被解释的误差为零。判定系数 R2 便是以回归偏差占总偏差的比率来表示回归模型拟合优度的评价指标。 其计算公式为: 或 当X和Y不存在线性依存关系，即Y的变化与X无关，回归误差=0， r2=0；当X和Y两变量依存关系很密切，乃至Y的变化完全由X引起，X和Y为确定的函数关系，剩余误差为=0，R2=1。一般情况下,R2是在01之间。,四、讨论,沙门氏菌与大肠杆菌的关系,单词,Pathogen pdn 病原菌，病菌 coliform klf:m 大肠菌 Fecal coliform 粪大肠菌群 salmonella ,slmnel n. 沙门氏菌 Salmonella colonies 沙门氏菌菌落 bacteriophage bktirifeid n. 噬菌体；抗菌素 broth br n. 肉汤；液体培养基 excretion ekskri:n n. 排泄，排泄物；分泌，分泌物 constructed / artificial wetland 人工湿地 clay / soil loam 粘壤土 / 沙壤土 facultative stabilization pond 兼性稳定塘 fklttiv cumulative residence time 累计残留时间 kju:mju,leitiv sterile glass bottles 无菌玻璃瓶 sterail, -rl parasitic ,prsitik adj.寄生的 parasites on parents 啃老族 Institute of Parasitic Diseases 寄生病研究所,大肠杆菌coliform,大肠杆菌菌落 coliform colonies,沙门氏菌salmonella,沙门氏菌菌落 Salmonella colonies,Multiple regression 多元回归 dependant / independent variable 因变量 / 自变量 coefficient ,kuifint n.系数 slope coefficients 斜率系数 lethal li:l adj. 致命的，致死的；n. 致死因子 serological siruldikl adj. 血清学的 serological tests 血清检验 extract ekstrkt vt. 提取；取出；摘录；榨取 subtract sbtrk