铁矿石和生物炭添加对潜流人工湿地污水处理效果及温室气体排放的影响

人工湿地是温室气体的重要排放源,为了探索减少其温室气体排放的措施,通过在温室内构建了空白-人工湿地(湿地Ⅰ)、铁矿石-人工湿地(湿地Ⅱ)、生物炭-人工湿地(湿地Ⅲ)和铁矿石+生物炭-人工湿地(湿地Ⅳ)4组湿地,研究了铁矿石和生物炭基质的添加对潜流人工湿地污水处理效果和温室气体排放的影响.结果表明,4组湿地的平均出水COD分别是(34.99±1.60)、(35.57±1.69)、(30.87±1.65)和(27.52±2.37)mg?L-1,COD去除率均达到90％以上.4组湿地系统的出水平均TN浓度分别是(24.75±0.96)、(24.99±0.72)、(15.04±0.61)和(15.63±0.61)mg?L-1,湿地Ⅲ和湿地Ⅳ的TN平均去除率分别为65.73％和64.41％,均高于湿地Ⅰ(43.61％)和湿地Ⅱ(43.08％).和TN类似,4组湿地系统出水的NH4+-N去除率分别是45.04％、43.92％、67.52％和65.19％.铁矿石和生物炭的添加对于系统中CH4和N2O的减排也有一定作用,以1 g?m-2 CO2的GWP为1,湿地Ⅱ和湿地Ⅲ系统排放CH4和N2O所产生的综合GWP分别是69.88和22.73,相较于湿地Ⅰ(103.36)分别减少了32.39％和78.01％.湿地Ⅳ排放CH4和N2O所产生的综合GWP与单独添加生物炭的湿地Ⅲ相似,GWP为24.62.生物炭的添加相较于铁矿石具有较好的污水处理效果,且具有较低的CH4和N2O排放量.铁矿石生物炭联合添加的湿地中生物炭起主要的污染物去除和温室气体减排作用.以上研究结果可为人工湿地的改进提供有效建议.