Nitrate removal rates and dissolved

Nitrate removal rates and dissolved oxygen (DO) levels were evaluated in small batch-mode
wetland mesocosms with two different plant species, cattail (Typha spp.) and bulrush (Scirpus
spp.), and associated mineral-dominated sediment collected from a mature treatment
wetland. Nitrate loss in both cattail and bulrush mesocosms was first-order in nature. Firstorder
volumetric rate constants (kV) were 0.30 d−1 for cattail and 0.21 d−1 for bulrush and
rates of nitrate loss were significantly different between plant treatments (p < 0.005). On
an areal basis, maximum rates of nitrate removal were around 500mgN/(m2 d) early in the
experiment when nitrate levelswere high (> 15mgN/L). Areal removal rateswere on average
25% higher in cattail versus bulrush mesocosms. DO in mesocosm water was significantly
higher in bulrush versus cattail (p < 0.001). DO in bulrush generally ranged between 0.5 and
2 mg/L, while DO in cattail mesocosms was consistently below 0.3 mg/L. Based on cumulative
frequency analysis, DO exceeded 1 mg/L around 50% of the time in bulrush, but only
2% of the time in cattail. DO in bulrush exhibited a statistically significant diel cycle with
DO peaks in the late afternoon and DO minimums in the early morning hours. Difference
in nitrate removal rates between wetland plant treatments may have been due to differing
plant carbon quality. Cattail litter, which has been shown in other studies to exhibit superior
biodegradability, may have enhanced biological denitrification by fueling heterotrophic
microbial activity, which in turn may have depressed DO levels, a prerequisite for denitrification.
Our results show that the cattail is more effective than bulrush for treating
nitrate-dominant wastewaters.

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การกำจัดไนเตรต อัตราและปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำ ( DO ) ระดับการประเมินในโหมดแบทช์เล็ก ๆบึง mesocosms สองชนิดพืชที่แตกต่างกัน ( Typha spp . ) และระบบ ( scirpusspp . ) ที่ครอบงำและแร่ ตะกอนที่เก็บจากผู้ใหญ่ การรักษาบึง . ไนเตรทและการสูญเสียทั้งในน้ำระบบ mesocosms เป็นลำดับแรกในธรรมชาติ firstorderค่าคงที่อัตราปริมาตร ( KV ) 0.30 D − 1 สำหรับน้ำและ 0.21 D − 1 สำหรับระบบและของไนเตรทอัตราการสูญเสียระหว่างการรักษาพืชแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ( P < 0.005 ) บนพื้นฐานเพิ่มสูงสุด อัตราการกำจัดไนเตรทอยู่ 500mgn / ( M2 D ) แต่เช้าการทดลองเมื่อไนเตรตขั้นสูง ( > 15mgn / L ) rateswere การกำจัดเพิ่มเฉลี่ย25% สูงกว่าในน้ำเมื่อเทียบกับระบบ mesocosms . ทำใน mesocosm น้ำอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่สูงขึ้นในระบบเมื่อเทียบกับน้ำ ( p < 0.001 ) ทำในระบบโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 0.5 และ2 มิลลิกรัมต่อลิตร ในขณะที่ทำในน้ำ mesocosms ต่อเนื่องเป็น 0.3 มก. / ล. ด้านล่างตามสะสมการวิเคราะห์ความถี่ไม่เกิน 1 มิลลิกรัม / ลิตร ประมาณ 50% ของเวลาในระบบ แต่2 เปอร์เซ็นต์ของเวลาในน้ำ . ในระบบมีวงจรดิลอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับทำยอดในช่วงบ่าย และเมื่อช่วงเช้าชั่วโมง ความแตกต่างในอัตราการกำจัดไนเตรท ระหว่างการรักษาพืชบึงอาจได้รับเนื่องจากการแตกต่างกันคุณภาพคาร์บอน พืช ธูปฤาษีแคร่ซึ่งได้รับการแสดงในการศึกษาอื่น ๆแสดงที่เหนือกว่าย่อยสลายทางชีวภาพ อาจต้องเพิ่มน้ำ โดยเติมแบบชีวภาพกิจกรรมของจุลินทรีย์ ซึ่งจะอาจจะหดหู่ ทำระดับ เบื้องต้นสำหรับดีไนตริฟิเคชัน .ผลของเราแสดงให้เห็นว่าธูปฤาษีมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบปฏิบัติไนเตรท เด่นกิจกรรม .