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芦苇床稳定污泥过程中甲烷日排放规律研究
杨蒲马黔月门慧苹汪辉洛桑竹玛
（大连民族大学环境与资源学院，辽宁大连116000）
摘要：结合实际，针对芦第床稳定污泥过程中甲烷日排放规律研究展开论述，关键词：甲烷；芦第；有机物质
甲烷(CH)是第二大温室气体，仅次于二氧化碳(CO,)，它的全球变暖潜势(GWP)是二氧化碳的25倍。研究表明.芦革污水净化湿地生态系统由于受高浓度氮、磷的影响，其CH排放规律与自然湿地有所不同。研究污泥干化芦革床系统CH排放规律及其影响因素，为进一步深入了解干化芦苇床污泥稳定过程提供有力的科学支撑。虽然污泥干化芦苇床目前已大范围应用，但在其研究过程中，对污泥在稳定过程中温室气体的排放情况研究不足。因此，研究探查污泥生态稳定过程中温室气体排放情况和变化规律显得尤为重要。
越来越多的土壤一植物生态系统随着土壤一植物人工湿地生态系统的应用在污水处理中发挥作用。然而在土壤一植物生态系统污水处理过程中会通过土壤一植物及微生物作用向大气释放一定量的甲烷(CH。)气体。如果能够马上获得芦苇床稳定污泥过程中甲烷排放规律，则目前这些生态污水处理设备的高释放特点将会在未来几十年得到改善，这也将大大减轻了对中国应对气候变暖，减少甲烷逸出的政府承诺提出的严峻挑战
在显地土壤中，产甲烷菌可以降解有机物质，并且接受后面价电子产生甲烷，但是大部分甲烷从水体和土壤里释放到空气之前，会被甲烷氧化菌再接收使用。因此，芦革床排放出的甲烷含量是产甲烷菌在厌氧条件下产生的甲烷含量中除去通过甲烷氧化菌氧化掉的甲烷含量。
1研究区域概况
大连开发区位于东经121°56'至122°9'，北纬38°56'至 39°12'之间，与日本，韩国、朝鲜和假罗斯远东地区相邻；位于辽东半岛南端，地处黄渤海之滨。总面积274.6平方千米.建成区面积56 平方千米，社会总人口约39万。开发区海岸线长73米，潜水水面约 8万亩，滩涂近万亩。大连开发区四季分明，冬无严寒，夏无醋署，位于北半球的暖温带地位，具有海洋性特点的温暖带大陆性季风气候。年温度在-14°C-28°C之间，最高温度35.3°C,最低温度-21.1°C，年均温度为10°C。光照充足，全年日照时数约2600小时，年蒸发量1548.1毫米，路面蒸发量在415毫米左右。年降雨量 687毫米，年平均降雨天数79天
辽宁省大连市大开污水处理厂所产生的剩余污泥是本系统所进的污泥，该污水处理厂所处理的污水来源主要是生活污水，其污水类型为市政污水。其重金属含量低于工业污水.总有机碳含量高剩余污泥COD含量通常在167-345之间。此外，N、P浓度含量也较高，经处理后可以考虑还田农用，
芦苇易生长在灌溉沟巢旁，河堤沼泽地等，是一种多年水生或湿生的高大禾草，世界各地均有生长。芦叶、芦花、芦茎、芦根、芦笋均可入药。此外，芦茎和芦根还可以用于造纸行业以及生物制剂。芦蒂是根生植物，生命力旺盛，在恶劣环境下仍可生长。芦蒂是湿地环境中生长的主要植物之一。多生长于池沼、河岸、溪边浅水地区，常形成蒂塘。由于芦蒂的叶、叶鞘、茎、根状茎和不定根都其有通气组织，所以它在净化污水中起到重要作用，
2甲烷监测方案
本项目实验涉及到的主要仪器有：岛津气相色谱GC-2010， METTLERTOLEDO分析天平，GZX-9070电热风干燥箱，马弗炉，可调式移液器等。实验涉及主要药品和材料如下：微量进样针(10微升），气袋，定量滤纸，去离子水，温度计，玻璃仪器等。
CH4浓度-ppm
30 20 15 10
5 o
时间
图1甲烷浓度日变化规律
-号准二号询 ★三号冶
污泥干化芦床位于恒基水务污水处理厂，采用静态箱-气相色谱法对CH的排放进行同步监测和分析同时对芦苇床的温度、湿度等进行测定；并对采集的稳定化污泥进行含水率、混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)等进行测定分析；对所得实验数据进行综合分析
3试验结果与讨论
甲烷是一种温室气体，也是一种简单的有机物质，由于单分子甲烷的温室效应较高，在分析湿地温室气体排放时甲烷的排放量不容忽视。固此，甲烷是湿地碳循环的重要组成部分。本研究针对对于甲烷通量的日变化进行了检测。检测发现，甲烷的通量变化随一天的变化趋势十分明显，如图1所示。
图1展示了三个池子在一天的不同时间内的甲烷浓度变化。从图中可以发现，甲烷的浓度在一天的不同时间内的变化幅度很大。中午12:50至13:20甲烷浓度相对较高。就二号池面言，12：50至 13:20其甲烷浓度达到了8.9ppm，这是由于温度对甲烷的排有着很大的影响。温度影响着产甲烷菌的代谢速率和底物供应，产甲烷菌对温度非常敏感，一般只能在0-35°C保持相对较高的活力产甲烷菌还存在着功能发挥的最佳温度，低于或高于这一温度，产甲烷菌活性都会受到不同程度的抑制。相关研究表明，低温会限制根系分泌物的分解，从而减少了甲烷底物的供应、抑制了甲烷的产生和排放日。这主要是由于在低温条件下，本质素等难分解物质提高的土壤有机碳的抗分解能力，使得产甲烷菌处于底物供应不饱和状态，产甲烷菌功能无法有效发挥。
参考文献
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注：本论文受大连民族大学2015年度“大学生创新创业训练计划"项目资助。指导教师：崔玉波。