沉水植物脱氮生物膜

总氮去除率提升至71%

以沉水植物为载体富集硝化与反硝化菌，在高氨氮负荷下同步提升生物膜脱氮基因表达，实现总氮去除率较人工载体提高24个百分点。

江雪 · Wang, Mengmeng · Di, He · Zhu, Jinling · Yang, Shunqing · 杨柳燕

Science of the Total Environment 2024

参数信息

总氮去除率

71.38 %

氨氮去除率

82.08 %

叶片生物膜硝化菌数量

1.66 ×10⁵ cells/g

叶片生物膜反硝化菌数量

1.05 ×10⁷ cells/g

基质生物膜硝化菌数量

2.79 ×10⁵ cells/g

基质生物膜反硝化菌数量

7.41 ×10⁷ cells/g

技术优势

脱氮能力显著提升

苦草表面生物膜中硝化菌和反硝化菌数量大幅增加，且硝化基因(amoA、hao)和反硝化基因(napA、nirS、nosZ)表达上调，使总氮和氨氮去除率分别比人工载体提高24.19%和28.79%。

提供天然碳源

沉水植物作为有机物的天然来源，为生物膜中的细菌生长提供碳源，支持异养反硝化过程，无需外加碳源。

载体功能稳定

在25天高氨氮负荷运行期内，苦草的比表面积和载体功能未受影响，能够持续为微生物提供附着位点。

应用场景

• 人工湿地脱氮：用沉水植物代替惰性填料，湿地无需外加碳源即可强化脱氮。
• 富营养化水体修复：直接投放带菌苦草，同步削减水体中的氨氮和总氮。
• 生态工程载体：植物活体作为可再生载体，兼具微生物附着与碳源供给功能。