PPCPs包括药物和个人护理品,在全球范围内应用广泛,但与此同时,具有较大毒性,能够影响藻类、水生生物甚至哺乳动物的正常生理活动,破坏生态平衡,对人类健康也存在巨大威胁。污水厂出水是PPCPs的主要污染源,为减少PPCPs的污染排放,有必要寻求经济有效的深度处理工艺去除该类污染物。人工湿地具有投资省、管理方便、无二次污染等优点,对PPCPs的去除愈发成为研究热点,甚至已经得到广泛应用,但存在去除效率低且不稳定的缺点。锰氧化物具有吸附性和氧化性,可在微生物作用下实现Mn(Ⅱ)与Mn(Ⅳ)的相互转化并与有机物和氮的去除耦合,由于价格低廉和易获得等优势,在反应器、滤池和人工湿地中多有应用。已有研究表明,应用锰氧化物作为基质构建锰人工湿地具有强化易降解PPCPs,如三氯生(TCS)去除的作用,但对难降解PPCPs,如双氯芬酸(DCF)、卡马西平的去除效果不佳,且缺乏长期运行数据证明其持续性和稳定性,此外,考虑到PPCPs类污染物的特殊性(外源性、微生物毒性),其对湿地系统的影响及相互作用也需深入研究,为锰人工湿地的实际应用提供理论依据。本研究通过构建水钠锰矿沙人工湿地系统,探究其对TCS、DCF和常规污染物的长期去除效果及机制,并研究TCS和DCF及其复合存在对该湿地系统的影响、TCS和DCF间的相互作用。本研究得到的主要结论如下:(1)虽随季节变化有所起伏,但总体来说,水钠锰矿沙人工湿地系统对常规污染物具有较好的去除效果。相比对照系统,水钠锰矿沙显著强化了NH4-N、TN和TP在冬季的去除,最大平均去除率分别达到了 80.2;、82.3;和59.3;,对照系统中NH4-N和TN平均去除率最高仅为39.1;和66;,对TP几乎没有去除。相比对照系统,水钠锰矿沙人工湿地系统中基质吸附在氮磷进水负荷中的占比较高,最大分别高出112.8;和48.3;,我们还发现,水钠锰矿沙中的锰含量在实验后出现下降,同时,出水和10-20cm区段也检测到了Mn2+,这些都说明了水钠锰矿沙参与了去除过程。(2)水钠锰矿沙人工湿地系统在气温较低时对TCS和DCF的去除均有下滑,但总体上,对TCS的去除效果较好,对DCF的去除率较低。水钠锰矿沙人工湿地系统对TCS的全年平均去除率高达87.8;,而对照系统仅为74.7;,与水钠锰矿沙对TCS的氧化降解作用一致。水钠锰矿沙人工湿地系统在夏季对DCF的去除较好,最高达83.7;,但全年平均去除率仅为59.6;,与对照系统差别不大。在水钠锰矿沙人工湿地系统和对照系统中,不同的进水PPCPs条件均未对TCS和DCF的去除效果造成影响。在各湿地系统中,TCS和DCF的降解产物都相同。(3)在不同的进水PPCPs条件下,对照系统中NH4-N、TN和TP的去除效果产生了差异,具体差异情况随季节的变化有所不同,与微生物作用在进水氮磷负荷中的占比情况基本一致。但在水钠锰矿沙湿地各系统中,这些常规污染物的去除效果没有太大差异,甚至N03-N和TN去除率有随进水PPCPs浓度增加而增大的趋势,同时,微生物作用在进水氮负荷中的占比与进水PPCPs浓度呈正相关,我们推测水钠锰矿沙降解了 PPCPs减小了其毒性效应,并为反硝化提供了碳源。(4)相比对照系统,水钠锰矿沙人工湿地系统中变形菌门的丰度在相应高度处均高于对照系统,总的丰度差距最大可达37.7;,与水钠锰矿沙人工湿地系统较好的污染物去除表现一致。另外,水钠锰矿沙人工湿地系统在10-20cm高度处具有更丰富的gamma-变形菌门,比对照系统最多提高118.2;。gamma-变形菌门已被证实与锰循环有关,我们推测该菌门在水钠锰矿沙人工湿地系统中起到锰转化作用。当进水含DCF时,水钠锰矿沙人工湿地系统中拟杆菌门的丰度低于对照系统最多7.2;,拟杆菌门能够通过还原脱氯去除含氯有机物,我们推测水钠锰矿沙的添加虽能够降解DCF,但抑制了其还原脱氯途径。(5)不论在对照系统还是在水钠锰矿沙湿地系统中,微生物丰度均受不同进水PPCPs条件的影响出现差异,反映出PPCPs的毒性大小为复合毒性>TCS>DCF,但水钠锰矿沙湿地各系统在40-50cm高度处微生物丰度间的差异有所减小。在对照组各系统中,变形菌门丰度在10-20cm高度处没有显著差异,但在40-50cm高度处受到复合毒性的明显抑制,仅为18.57;,另外两个系统均超过50;。在水钠锰矿沙人工湿地系统中,情况正相反,变形菌门在40-50cm处的丰度没有较大差异,但在10-20cm处受到复合毒性的抑制,丰度相比另外两个系统分别下降了 14;和 16.7;。更多还原