水体污染受到人们的广泛关注,人工湿地(CW)因其低成本、低能耗,是一种典型的生态废水处理系统,但随着废水处理标准的提高,传统CW净化能力有限,且仅能去除50%氮。已有研究表明,磁场可以影响水的理化性质,促进废水净化,但磁场对增强CW处理废水的研究较少,且磁场对CW中植物和微生物的影响鲜有报道。
山东大学环境科学与与工程学院研究团队在环境科学与生态学领域Top期刊Science of The Total Environment在线发表了题为“Novel magnetic coupling constructed wetland for nitrogen removal: Enhancing performance and responses of plants and microbial communities”的文章,探究30~207 mT静磁场对提高垂直流人工湿地(VFCW)除氮能力,并讨论磁场对植物和微生物群落及其酶类的影响。研究发现,与对照C-CW相比,MF-CW对COD去除率可达93.81%,中低强度磁场促进微生物产生更多不饱和脂肪酸,刺激脱氢酶活性,提高COD去除率。在含有NH4+-N的废水处理中,C-CW与MF-CW对NH4+-N的去除率分别为73.57%和83.71%,硝化作用是通过硝化细菌将NH4+-N转变为NO2--N或NO3--N,磁场环境下,NH4+-N去除率提高可能来在于磁场对硝化细菌的影响。废水处理后,C-CW与MF-CW的总氮去除率为71.11%和80.27%,总磷去除率为95.60%和95.47%,磁场环境对氮的去除效果更强。湿地植物是CW的重要组成部分,C-CW与MF-CW下植物SOD活性分别为11.06 Ug-1FW和12.29 Ug-1FW,磁场环境刺激提高植物SOD活性,提高植物抗压性。CW微生物群落中蛋白细菌占比较高,磁场环境下,硝化细菌相对丰度显著增加,由对照的1.58%提升至2.38%。磁场技术与人工湿地相结合,为废水处理,提高脱氮效果及有机物去除提供了一种新方法。参考文献
http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152040