氧化石墨烯暴露对人工湿地去除效果影响研究

陈鸣 吕婷

摘要：本文设计了两种氧化石墨烯暴露浓度，并对不同氧化石墨烯暴露浓度下人工湿地COD、氨氮和总磷的去除效果进行了考察。

关键词：氧化石墨烯;人工湿地

1、前言

氧化石墨烯具有良好的强度、柔韧性、导电性、导热性以及光学特性，使其在生物医学、电子器件、能源、环境保护等领域具有广阔的应用前景[1]。近年来，人工纳米材料的大规模生产使用，必将导致纳米颗粒在环境中释放，形成“纳米污染”。有研究对比了石墨、氧化石墨、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯四种材料的抗菌性，结果显示氧化石墨烯具有最高的细胞毒性[2]。

人工湿地作为一种绿色友好的新型生态污水处理技术，主要通过物理、化学和生物三者协同作用去除污染物，具有投资低、易管理、抗冲击负荷强等优点，被广泛应用于各种污水处理[3]。人工湿地对有机物的去除主要由好氧异养型微生物完成[4]，除磷主要依靠基质吸附、沉淀、植物吸收等作用，脱氮主要通过微生物硝化/反硝化作用完成。试验拟开展氧化石墨烯进入湿地后对湿地污水处理功能的影响研究，为纳米材料的规范使用和管理提供理论支撑。

2、实验搭建

2.1氧化石墨烯分散液

使用氧化石墨烯分散液由单层氧化石墨烯片状配制，购自南京先丰纳米材料科技有限公司，材料具体参数如下：单层率>99%，厚度 0.8～1.2nm，纯度>99%，浓度2500mg/L。

2.2试验配水

采用人工配制的合成污水，试验污水模拟城镇生活污水[5]，COD、NH+ 4-N、-N、TN、TP进水理论浓度为 200 mg/L、20 mg/L、7 mg/L、30 mg/L 和 4 mg/L。

2.3人工湿地实验装置