人工水草在半咸水水域水質(zhì)凈化中的應(yīng)用及其機理研究.pdf

1、半咸水是一類介于咸水和淡水之間的水，通常存在于河流入?？趨^(qū)域，鹽度在0.5～30之間，常用的水體修復(fù)技術(shù)往往不適用于半咸水污染水體。根據(jù)污染半咸水水體鹽度高、水質(zhì)改善難度大的問題，研究超細立體纖維人工水草法改善水質(zhì)的工藝及凈化規(guī)律，分析人工水草表面微生物生長規(guī)律、微生物活性、代謝特征和多樣性以揭示人工水草凈化水質(zhì)機理。
　　定期對試驗水域的各項水質(zhì)指標進行檢測，運用DAPI法測定微生物的數(shù)量，F(xiàn)DA法測定微生物的活性，運用Biol

2、og技術(shù)和454高通量測序手段相結(jié)合來分析人工水草表面生物膜中微生物的物種多樣性和代謝多樣性。結(jié)果表明，人工水草放入試驗半咸水水域后，對高錳酸鹽指數(shù)、濁度、氨氮的去除率分別達到了17.90％～57.75％、39.19％～73.95％、36.74％～60.07％，且試驗水域水質(zhì)和對照水域各項水質(zhì)指標存在顯著性差異。隨著人工水草放入水中時間越長，人工水草表面微生物數(shù)量逐漸增加（最多達到了9.23×107個/g），活性在不斷增強，每一凈水周期

3、微生物數(shù)量和活性的增長率與TP、氨氮和濁度的去除率存在顯著相關(guān)性。運用Biolog-Eco技術(shù)分析放入水中不同時間的人工水草表面微生物碳源代謝特征，結(jié)果表明，隨時間微生物代謝活性（用AWCD值表示）有一個先增強后減弱的過程，且通過對AWCD值的單因素方差分析得出微生物對碳源的利用有顯著性差異(F=9.42＞F0.05(4，39)=2.64);微生物對六大類碳源的相對利用率從高到低分別為:碳水化合物、多聚物、氨基酸類、羧酸類、酚酸類和胺類

4、;微生物多樣性指數(shù)Shannon、Simpson、McIntosh指數(shù)均有一個先增加后降低的過程。運用454高通量測序在人工水草表面生物膜中共提取到了221830條優(yōu)質(zhì)序列，檢測到了36門、105綱、202目、312科和480屬，可見微生物物種非常豐富;在不同時間，在門、綱、目、科、屬的水平下優(yōu)勢菌種均存在一定差異性，但總體來看，優(yōu)勢菌種所占比例還是高于其他菌種的;第10周物種豐度達到最大;第3周與其他周豐度存在差異性，可能是由于天氣或

5、者試驗水域水體與外界水體交換等外界原因，比較適宜變形菌門（Proteobacteria）繁殖，別的物種生長繁殖受到限制。變形菌門（Proteobacteria）、藍藻門（Cyanobacteria）、擬桿菌（Bacteroidetes）、浮霉菌門（Planctomycetes）和放線菌門(Actinobacteria)是人工水草表面生物膜中含量最多的幾種微生物。其中變形菌門是去除COD的主要作用者。
　　人工水草運用在凈化半咸水水