可持續(xù)利用生物浮床水質(zhì)改善技術(shù)的開發(fā)研究.pdf

1、生物浮床技術(shù)作為一項傳統(tǒng)的富營養(yǎng)化水體水質(zhì)改善技術(shù)，具有無環(huán)境風(fēng)險和二次污染，可以直接從水體中去除污染物、充分利用水面而無需占用土地、適應(yīng)較寬的水深范圍、造價低廉且運行管理相對容易等優(yōu)點，有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文引種了兩種耐寒的生物浮床植物——黃菖蒲和西伯利亞鳶尾，并用水生美人蕉作為對比，進行水質(zhì)改善研究。論文主要內(nèi)容包括：(1)生物浮床的種植方式開發(fā)研究；(2)浮床植物的水質(zhì)改善效果對比研究；(3)浮床植物對水體有機污

2、染物和酸堿性的適應(yīng)能力；(4)浮床植物的生長特性和種植管理。
　　 在生物浮床的種植方式上本研究開發(fā)了經(jīng)久耐用的淹沒式組合生態(tài)浮床種植裝置，淹沒式組合生態(tài)浮床種植裝置由浮體、種植籃、浮床植物、種植籃填料、人工水草和固定裝置組成。浮體由浮板和上凸浮塊組成，浮板提供的浮力略小于浮板、種植籃、種植籃填充料、人工水草在水中的重量之和，浮板和上凸浮塊提供的浮力應(yīng)大于浮板、種植籃、種植籃填充料、人工水草、上凸浮塊在水中的總重量與浮床植物重量

3、的1.5倍之和，保證浮板淹沒于水中，消除浮床的白色污染和人工痕跡，形成浮床植物猶如從水中穿出的自然景觀。浮板和上凸浮塊采用泡沫塑料配置加強筋的復(fù)合材料，提高了強度和耐久性，制作簡單便宜。種植籃加填料的種植方式使種植可靠，填料上附著生物膜能降解水中氮和有機污染物。利用維綸絲制作人工水草，改變傳統(tǒng)中心放射式的排列方式，采用平行式排列方式嵌固維綸絲，這樣能提高維綸絲的分散度和均勻性，減少維綸絲的相互纏繞，提高維綸絲懸掛密度，有利于生物膜的生長

4、附著。
　　 黃菖蒲全年水質(zhì)改善時間共8個月(4～11月)，西伯利亞鳶尾全年水質(zhì)改善時間11個月(2～12月)，而全國普遍采用的美人蕉全年水質(zhì)改善時間為5個月(7～11月)。浮床植物和人工水草對TP的平均去除速率為黃菖蒲(86.92mg/(m2.d))＞美人蕉(36.60mg/(m2.d))＞人工水草(33.91mg/(m2.d))＞西伯利亞鳶尾(24.91mg/(m2.d))。全年去除總量為黃菖蒲(21207.64mg/(m2

5、.y))＞人工水草(12376.80mg/(m2.y))＞西伯利亞鳶尾(8318.93mg/(m2.y))＞美人蕉(5599.17mg/(m2.y))。浮床植物和人工水草對TN的平均去除速率為黃菖蒲(763.79mg/(m2.d))＞美人蕉(384.04mg/(m2.d))＞西伯利亞鳶尾(301.81mg/(m2.d))＞人工水草(221.16mg/(m2.d))。全年去除總量為黃菖蒲(186365.78mg/(m2.y))＞西伯利亞鳶

6、尾(100805.43mg/(m2.y))＞人工水草(80724.82mg/(m2.y))＞美人蕉(58758.69mg/(m2.y))。
　　 三種浮床植物黃菖蒲、美人蕉、西伯利亞鳶尾水上部分對TP、TN的吸收量分別占黃菖蒲、美人蕉、西伯利亞鳶尾人工浮床系統(tǒng)去除量的44.79％、38.17％、21.28％和31.01％、23.66％、12.89％；水下部分對TP、TN的吸收量分別占黃菖蒲、美人蕉、西伯利亞鳶尾人工浮床系統(tǒng)去除量

7、的6.02％、2.51％、0.26％和3.68％、1.34％、0.19％。因此，浮床系統(tǒng)中植物吸收在富營養(yǎng)化水體中氮磷的去除發(fā)揮了重要的作用，植物的氮磷積累量主要集中在植物的水上部分，所以通對植物水上部分的收割，可以去除水中大部分的N、P。
　　 黃菖蒲對水體有機污染物和酸堿性具有較強的適應(yīng)能力，能在CODMn≤40mg/L的水體中生長繁殖，其中在CODMn≤20mg/L的水體中生長繁殖茂盛；能在5≤pH≤9的水體中生長繁殖。<

8、br>　　 浮床植物的綜合比較結(jié)果表明，黃菖蒲對水體中污染物的去除效果好，水質(zhì)凈化期長，屬于半常綠植物，只需一次移栽、每年收割、自然發(fā)芽、終生生長，種植管理簡單，可持續(xù)利用，推薦黃菖蒲作為可持續(xù)利用生物浮床水質(zhì)改善技術(shù)的主要植物。西伯利亞鳶尾四季常綠，管理工作量小，景觀效果好，推薦西伯利亞鳶尾作為景觀水體浮床的點綴植物。美人蕉水質(zhì)凈化期短，去除TP、TN的總量低于黃菖蒲和西伯利亞鳶尾，而且難以越冬，種植管理麻煩，雖然花期較長，但冬季枯