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近年来,人们发现环境中极微量的类固醇雌激素(Steroidal Estrogens, SEs)就能危害人和动物的健康,目前以人工湿地法去除SEs的研究甚少。本论文以雌酮(Estrone, El)和17α-乙炔基雌二醇(17a-Ethinylestradiol, EE2)为研究对象,从调整根区微环境的角度,考察根系分泌物浓度、植物种类和电化学作用对人工湿地强化去除SEs的研究。研究美人蕉、芦苇的根系分泌物和根系浸出液的成分,主要结论如下：芦苇的根系分泌能力明显高于美人蕉,且芦苇的根系浸出液和根系分泌物中均含有较多的氨基酸(包括DL-瓜氨酸和L-精氨酸)和多糖；两者根系分泌物中均含有生物碱等次生代谢物质；由于根系浸出液与根系分泌物主要成分组成类似,后续实验以添加根系浸出液来模拟根系分泌物的增加。为考察根区根系分泌物的影响,三组人工湿地中分别添加不同浓度根系浸出液(c(MD)=0mg/L, c(MZ)=14mg/L, c(MG)=28mg/L),研究其对SEs等污染物的去除,主要结论如下：基质未达饱和前,E1和EE2均先发生吸附作用,EE2吸附较快且与E1发生竞争吸附。适当添加一定浓度的根系浸出液,即模拟根系分泌物适当增多时,有利于E1、EE2、TOC、TN、TP的去除,MZ对E1、EE2最高去除率分别达88.2%和72.6%；硝化过程中所分泌的氨单加氧酶或非特异性降解酶可能有利于雌激素的降解；生物膜脱氢酶活性大小依次为MZ> MD> MG,根系分泌物的增加有利于提高微生物的活性,但浓度过高反而会影响微生物的活性。为考察根区植物种类的影响,两组人工湿地中分别种植美人蕉和芦苇,研究其对SEs等污染物的去除,主要结论如下：E1的去除率比EE2更易受植物种类的影响,因为植物的根系分泌物越多越丰富,越易使细菌大量繁殖,E1去除率受异养菌数量影响较大；LZ中细菌数量明显高于MZ,AOB(氨氧化细菌)数量稍高于MZ,可能是因为LZ分泌的含氮小分子有机物更多,NOB数量接近MZ的两倍,是因为芦苇的根系分泌物偏中性,更适宜硝化菌的生长,SEs去除率与湿地中硝化作用强度正相关；LZ湿地基质生物膜的脱氢酶活性大于MZ,可能是因为美人蕉的根系分泌物呈酸性,而脱氢酶最适反应条件为pH中性。为考察根区生物电化学作用的影响,构建两组微生物燃料电池型湿地(有植物MFCW1系统和无植物MFCW2系统),研究其对SEs等污染物的去除,探究其产电性能,主要结论如下：MFCW1和MFCW2对E1、EE2的去除率始终高于80%,去除效果明显优于普通人工湿地MD,可能是因为SEs极易吸附存填料以及阳极活性炭上接种的活性污泥上；MFCW(微生物燃料电池型湿地)对TOC、TN和TP的去除效果均强于MD,可能是因为细胞膜通透性和催化性能提高而促进了微生物对营养物质的利用；根系泌氧作用使得阴极区的溶氧浓度提高,从而使MFCW1的阴极电势高于MFCW2; MFCW1对SEs、TOC、TN、TP的去除效果略强于MFCW2,是凼为植物对氮磷具有吸收或吸附作用,且根系分泌物能提高微生物数量和活性；MFCW1和MFCW2阴极基质上的细菌密度与普通人工湿地MD接近,而阳极基质上的细菌密度超过MD的两倍：MFCW1和MFCW2中G细菌(G.sulfurreducens)和β菌(BetaProteobacteria)密度较大,说明MFCW有良好的产电性能。