人工濕地作為一種低投資、低能耗、低處理成本和具有較好氮磷去除功能的廢水生態(tài)處理技術已逐漸被世界各國所接受.它的原理主要是利用濕地中基質(zhì)、水生植物和微生物之間的相互作用，通過一系列物理的、化學的以及生物的途徑凈化污水.近年來，國內(nèi)外學者對人工濕地在污水處理方面的工程應用和凈化機理等作了大量的研究; 在濕地系統(tǒng)的構造、配水及組合類型方面也做了深入的探索.由于其具有良好的污染物去除效果和廣泛的適用性，已經(jīng)引起世界各國研究者的重視.
微生物作為人工濕地除污的主體和核心，在物質(zhì)的礦化、硝化、反硝化等過程中起到關鍵作用.低溫微生物是極端微生物之一，它們有著獨特的生理功能適應環(huán)境，所以研究這類微生物不僅具有重要的理論意義，還在實際推廣應用中產(chǎn)生了日益明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益.關于低溫菌，目前國內(nèi)科學家的研究主要是集中在低溫菌的分離、篩選和鑒定，對其在水處理方面的應用也局限于實驗室溫控條件下對模擬廢水的處理研究，針對低溫微生物在人工濕地中的污水處理方面研究極少.本實驗研究了低溫菌Pseudomonas flava WD-3在不同接種量和水力停留時間時對冬季人工濕地的污水凈化效果，并采用Monod 模型對處理效果進行模擬，對擴展微生物技術在環(huán)境保護領域的應用以及強化處理低溫廢水提供新的方法.
2 材料與方法
2.1 菌種來源
菌株Pseudomonas flava WD-3 是冬季從南四湖人工濕地的底泥中培養(yǎng)、分離、篩選出來，經(jīng)鑒定為黃假單胞菌(Pseudomonas flava)，命名為Pseudomonas flava WD-3，基因登陸號為JX114950.
2.2 復合垂直流人工濕地
實驗人工濕地采用復合垂直流結構設計，底部相通，污水由下行池表面均勻投配，垂直下行，經(jīng)連通層到達上行池，再垂直上行，通過收集管排出.其中下行流池長150 cm，寬100 cm，深65 cm，上行流池長120 cm，寬100 cm，深55 cm，卵石層深20 cm; 投配負荷：2～20 cm · d-1;有機負荷：15～20 kg · hm-1 · h-1. 濕地基質(zhì)選用了不同粒徑的礫石和砂土特別組配而成，濕地結構如圖 1所示，其中圖中箭頭表示污水流動方向.
系統(tǒng)所選植物為美人蕉(Canna generalis)和菖蒲(Acorus calamus)，在2012年4月份種植于人工濕地反應器中，種植密度為8株 · m-2，濕地植物生長狀況良好，已完全遮蓋基質(zhì)表面，根系發(fā)達，至實驗時為止，該系統(tǒng)已穩(wěn)定運行半年時間.
