人工浮床不同采收方式對生物產(chǎn)出及水質(zhì)凈化的影響.pdf

1、水體富營養(yǎng)化問題已是當(dāng)今世界面臨的最主要的水污染問題之一。聚焦長三角地區(qū)水體治理難、富營養(yǎng)嚴(yán)重的問題，尤其針對陡直的水泥硬岸河道，恢復(fù)自然岸灘和濕地經(jīng)濟(jì)代價巨大，鑒于人工浮床技術(shù)治理污染河流不受水位限制，不造成河道淤積，只占水面不占地，可放可收易管理，還可以獲得一定經(jīng)濟(jì)和社會效益，特別是運(yùn)行高效，因此對該技術(shù)開展相關(guān)研究，對我國水體富營養(yǎng)化治理及水資源可持續(xù)利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，已有研究大部分以靜態(tài)實(shí)驗(yàn)或封閉水體小試驗(yàn)為主，較少

2、涉及河道現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，且僅有的現(xiàn)場試驗(yàn)，也只是局限于對浮床系統(tǒng)運(yùn)行凈化方面研究，而對浮床系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)行下的管理研究較少。本文針對與采收管理相關(guān)的問題開展研究，以期尋求合理有效的管理方式，對生物浮床高效運(yùn)作具有重要的指導(dǎo)意義，可為該技術(shù)的高效應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
　　 本文以空心菜為受試植物，采用野外實(shí)驗(yàn)和控制實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對浮床生物進(jìn)行不同采收周期(2周間隔、3周間隔、4周間隔)和留茬高度(野外試驗(yàn)為：15cm、25cm、35cm；

3、控制試驗(yàn)：8cm、16cm、24cm)處理。野外實(shí)驗(yàn)主要通過觀察分析植株新芽生長、生物量、莖葉比等變化，研究不同采收方式對浮床植物生物產(chǎn)出的影響；控制實(shí)驗(yàn)是針對浮床生物不同采收方式對水質(zhì)凈化效果設(shè)計(jì)的，主要通過對TN、NH4+-N、TP、CODcr等水質(zhì)指標(biāo)的測定分析，評價了不同采收方式對水質(zhì)凈化的功效。本論文主要研究成果如下：
　　 不同采收方式對生物產(chǎn)出的影響:
　　 (1)采收后的植物仍能夠適應(yīng)過水河道環(huán)境，并在其

4、生長周期內(nèi)持續(xù)生長。經(jīng)110 d的生長，分枝數(shù)提高了近5倍，最長根長27cm，平均根長15 cm，根系直徑達(dá)11 cm。單株根鮮重可達(dá)146 g，每平米浮床根部可吸附顆粒物3.36kg。
　　 (2)新芽生長速率隨采收次數(shù)增多，均呈現(xiàn)先不斷提高然后減小的趨勢，變化幅度為0.54～3.7cm·d-1，對照組為1.63 cm·d-1。適當(dāng)采收能提高新芽再生速率。單次收獲生物量同新芽變化規(guī)律相似，即先逐漸增多然后減小，生物量增長速率變

5、化幅度3.83～37.9 g·m-2·d-1。
　　 (3)從總生物量來說，每4周采收1次留茬25 cm、35 cm組的生物量(干重)產(chǎn)出最高，達(dá)2112 g·m-2；從莖葉比看，每2周采收1次3個留茬高度，及每3周采收1次留茬15 cm和25 cm方式收獲植物莖葉比較佳；綜合考慮產(chǎn)量和質(zhì)量，及浮床便捷管理，每3周采收1次留茬15 cm的采收方式效果最佳，此時新芽平均生長速率1.88 cm·d-1，平均莖葉比小于1，總生物量19

6、66 g·m-2。
　　 不同采收方式對水質(zhì)凈化效果的影響:
　　 (1)TN含量在換水周期內(nèi)隨時間推移而不斷降低。不論采收間隔，還是留茬高度對TN凈化效果均有顯著差異。不采收組TN凈化效果(78％)明顯高于空白(48％)。從TN凈化效果看，最佳采收方式是每3周采收1次留茬16cm或24cm，或者每4周采收1次留茬16cm，平均凈化率80％左右。
　　 (2)TP含量在換水周期內(nèi)隨時間推移而不斷降低。不論采收間隔

7、，還是留茬高度對水體TP的去除效果均無顯著影響，即采收不影響系統(tǒng)對TP去除的效果。浮床對氮(80％)的凈化效果比磷(64％)好。
　　 (3)CODcr含量在換水周期內(nèi)隨時間推移呈不規(guī)則的上下波動變化。浮床系統(tǒng)對有機(jī)物的凈化效果不明顯，浮床植株采收不會影響CODcr含量變化。
　　 (4)NH4+-N濃度在換水周期內(nèi)隨時間推移不斷降低。所有處理組對NH4+-N的凈化率在95％以上，甚至接近100％。采收方式不影響NH4+