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不同铁基质人工湿地中污染物去除及氮硫转化影响机制研究的中期报告
中期报告：不同铁基质人工湿地中污染物去除及氮硫转化影响机制研究
一、研究背景和意义
随着城市化进程的不断加快，城市污染问题越来越严重，其中水污染是主要的环境问题之一。为了减少城市污染的影响，人工湿地被广泛应用于城市污水处理。其中，铁基质人工湿地可以有效地去除污染物，但其去除机理和影响因素尚需深入研究。
本研究旨在探究不同铁基质人工湿地中污染物去除及氮硫转化的影响机制，提供理论依据和技术支持，以促进城市污水治理技术的进一步改进和推广。
二、研究进展
在本研究的前期工作中，我们完成了铁基质人工湿地的建立和调试。目前，我们已经成功建立了三个不同基质的人工湿地，分别为砂铁基质人工湿地、铁炭基质人工湿地和铁渣基质人工湿地。通过对不同材料的物理、化学性质分析，我们发现三种基质在吸附能力、孔隙结构、氧化还原能力等方面存在差异，为后续研究提供了基础。
在本阶段的试验中，我们选择了典型的有机物和无机物污染物及氮、硫化物等代表性的污染物，包括苯、甲苯、乙苯、总硬度、COD、氨氮、总氮、亚硝酸盐、硝酸盐和硫酸盐等。我们对三种不同材料的人工湿地进行了模拟富营养化条件下的处理试验，使用恒流法进行试验，以确保试验参数的稳定性和可重复性。通过对试验结果的分析，我们发现：
1.三种不同基质的人工湿地均能有效去除模拟富营养化条件下的各种污染物，其中砂铁基质人工湿地去除效率最高，铁炭基质人工湿地次之，铁渣基质人工湿地去除效率最低。
2.总氮、氨氮和硫酸盐的去除率明显高于硝酸盐和亚硝酸盐，其中砂铁基质人工湿地对总氮、氨氮和硫酸盐的去除率明显高于其他两种人工湿地。
3.各污染物之间存在明显的相互作用，其中COD和总氮之间存在显著的正相关关系，硝酸盐和亚硝酸盐之间存在显著的负相关关系。
4.三种人工湿地的pH值均受到试验参数的影响，其中砂铁基质人工湿地pH值变化最小，铁渣基质人工湿地pH值变化最大。同时，三种人工湿地中的溶解性铁离子浓度随着试验时间的推移呈现先升高后降低的趋势。
综合上述试验结果，我们初步推测，铁基质人工湿地中的吸附、还原和氧化反应是主要的污染物去除机理。其中，铁离子的氧化还原反应是砂铁基质人工湿地去除效率高于其他两种人工湿地的主要原因。在后续研究中，我们将进一步探究各机制之间的作用关系，深入了解污染物去除的影响因素和机制。
三、未来计划
在接下来的研究中，我们将重点探究以下问题：
1.探究铁基质人工湿地中不同机理之间的作用关系，从而更深入了解污染物去除的机理和影响因素。
2.研究不同污染物在人工湿地中的吸附和转化机理，拓展铁基质人工湿地在城市污水治理中的适用范围。
3.探究试验参数对湿地中微生物群落结构和功能的影响，从而深入了解微生物群落对污染物去除和转化的贡献。
通过以上研究，我们希望能够深入了解铁基质人工湿地的去污机理和影响因素，为城市污水治理技术的提升和推广提供理论支持和技术支持。