在我國人工濕地現(xiàn)在應(yīng)用的十分廣泛。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展產(chǎn)生了大量的水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水。未經(jīng)利用的飼料及水產(chǎn)品代謝物導(dǎo)致養(yǎng)殖廢水中含有大量的含氮污染物,若不經(jīng)處理肆意排放會造成周圍水域富營養(yǎng)化;同時養(yǎng)殖過程中使用的抗生素殘留在水環(huán)境中會誘導(dǎo)微生物產(chǎn)生抗藥性,并有可能對水產(chǎn)品產(chǎn)生毒害作用。目前,高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中產(chǎn)生的大量廢水及其中所含的各類污染物和殘留抗生素的處理受到越來越多的關(guān)注。
人工濕地作為一種生態(tài)處理技術(shù),具有投資低、運行費用省和運行耗能低的優(yōu)勢,已成功運用于養(yǎng)殖廢水的處理。潛流人工濕地通常被分為水平潛流和垂直流,研究表明,水平潛流和垂直流人工濕地構(gòu)造和水流方式的差別以及濕地內(nèi)水力停留時間的長短,均易導(dǎo)致污水與填料接觸時間、濕地內(nèi)氧含量等的差異,從而影響到對污水中含氮污染物的去除效果。水平流擁有相對長距的流程,潛在的反硝化程度高,而垂直流濕地內(nèi)部污水從表面流至底部時能夠與氧較好地混合,硝化反應(yīng)好且去除較多的有機物。有學(xué)者在考察人工濕地對抗生素的去除效果時也發(fā)現(xiàn),垂直流人工濕地優(yōu)于水平流人工濕地。
兩個人工濕地對各類含氮污染物均有一定的去除效果,人工濕地對污染物的去除效果隨停留時間的變化呈現(xiàn)出波動。水平潛流和復(fù)合垂直流人工濕地在各階段內(nèi)對各類含氮污染物的去除效果如圖3所示,從中可以發(fā)現(xiàn)人工濕地的構(gòu)型對含氮污染物的去除效果具有較為明顯的差異。
水平潛流人工濕地和下行-上行復(fù)合垂直流人工濕地可以去除水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的各類含氮污染物,其中復(fù)合垂直流因其水流方式可產(chǎn)生較好的溶解氧條件,基質(zhì)中上層的微生物活性和多樣性均較高,對污染物的去除效果相對較好,水力停留時間為3~4d時對各類污染物的去除效果可達(dá)到最優(yōu)。兩種人工濕地對恩諾沙星的去除效果優(yōu)于磺胺甲唑和氟甲砜霉素,水力停留時間的延長有助于提高磺胺甲唑的去除率。說明通過改進(jìn)人工濕地工藝、優(yōu)化工藝參數(shù)可以促進(jìn)養(yǎng)殖廢水中含氮污染物和抗生素的去除。人工濕地對不同種類抗生素的去除機理較為復(fù)雜,后續(xù)擬通過穩(wěn)定同位素示蹤法、抗性基因檢測等手段進(jìn)一步揭示其機制