人工浮床栽培三種植物在不同濃度水體中的凈化效果及規(guī)律研究.pdf

1、湖泊富營(yíng)養(yǎng)化是當(dāng)前主要的環(huán)境問(wèn)題之一,一般的治理方法往往投資大、周期長(zhǎng)、治理效果不明顯。人工浮床是基于循環(huán)模式的生物處理技術(shù),成本低廉、易于操作、又能對(duì)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化利用。以往的報(bào)道主要集中在對(duì)人工浮床技術(shù)及其改良方面的研究,盡管對(duì)浮床的構(gòu)造、植物的生長(zhǎng)、水體的凈化效果和機(jī)理做了研究,但對(duì)浮床栽培植物在不同濃度水體中的適應(yīng)性及浮床凈化不同濃度水體的效果鮮見(jiàn)報(bào)道。 本文通過(guò)自配四種不同濃度受污染水樣,浮床栽培美人蕉(Canna

2、indica)、旱傘草(Cyperus alternifolius)和蕹菜(Ipomoea aquatica)3種植物,每間隔10d測(cè)定植物的生長(zhǎng)特性和主要水質(zhì)指標(biāo)的變化,實(shí)驗(yàn)期60d。定量分析了3種不同植物在不同濃度受試水樣中的凈化效果,構(gòu)建其凈化方程。主要結(jié)論如下： (1)浮床栽培植物的生長(zhǎng)特性在整個(gè)靜態(tài)試驗(yàn)中,各供試植物在不同濃度的受試水樣中均能正常生長(zhǎng),并分蘗出新的植株,植株根系生長(zhǎng)較快,其中以美人蕉和蕹菜最為突出,相

3、互交錯(cuò),形成一個(gè)密實(shí)整體。在試驗(yàn)初期,水樣中營(yíng)養(yǎng)鹽充足,植物能較好較快生長(zhǎng),后期由于水樣營(yíng)養(yǎng)鹽的缺乏和DO含量降低等因素的影響,植物生長(zhǎng)受到一定的抑制。例如,蕹菜在試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)株高為34.97cm,10d后增至47.31cm,增長(zhǎng)率為35.3％,后期由于受到抑制,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)株高為51.29cm,增長(zhǎng)率為8.4％。 (2)不同受試水樣中營(yíng)養(yǎng)鹽的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律每隔10d對(duì)試驗(yàn)水樣水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析,結(jié)果表明：試驗(yàn)水樣中TN、TP、CO

4、D等營(yíng)養(yǎng)鹽濃度以及pH和DO濃度的變化,與浮床栽培植物的生長(zhǎng)情況密切相關(guān)。植物能夠吸收、吸附、降解水樣中的氮、磷和有機(jī)物,進(jìn)行新陳代謝活動(dòng),合成自身所需的物質(zhì)。在試驗(yàn)初期水中TN、TP、COD、pH和DO隨植物的快速生長(zhǎng)而迅速降低,在后期受試水樣中營(yíng)養(yǎng)鹽和DO的影響,植物的新陳代謝活動(dòng)減慢,植物對(duì)TN、TP、COD的去除以及水中pH和DO呈緩慢降低的趨勢(shì)。 (3)浮床栽培植物凈化效果的回歸方程三種浮床栽培植物對(duì)試驗(yàn)水樣中TN、

5、TP和COD都有較強(qiáng)的去除能力,水樣中TN、TP和COD濃度與植物的生長(zhǎng)時(shí)間之間呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,水樣中TN、TP和COD濃度呈三次曲線(xiàn)或逆曲線(xiàn)的形式衰減。 (4)浮床栽培植物對(duì)不同濃度水樣的凈化效果比較通過(guò)三種植物對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)濃度的水樣的凈去除率對(duì)比分析,結(jié)果表明：蕹菜和旱傘草對(duì)TN、TP的凈化效果明顯優(yōu)于美人蕉,對(duì)TN、TP的凈化能力最好的是蕹菜、旱傘草次之,美人蕉的去除效果最差；對(duì)COD去除效果最好的是美人蕉、蕹菜其次、

6、旱傘草效果最差。 美人蕉和蕹菜在中濃度水樣(原水稀釋5倍)中對(duì)TN的凈化效果最好,旱傘草在不同濃度水樣中對(duì)TN的凈去除率沒(méi)有太大差別：蕹菜和旱傘草在高濃度水樣(原水)中對(duì)TP的凈化效果最好；美人蕉在中濃度(5倍、9倍)時(shí)對(duì)COD的凈化效果最好,蕹菜對(duì)COD的凈去除率與水樣營(yíng)養(yǎng)鹽濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,隨營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的升高而降低。 (5)綜合評(píng)價(jià)研究結(jié)果表明,浮床栽培三種植物在四種不同濃度水樣中都有較好的凈化效果,其中美人蕉和