固定化異養(yǎng)硝化菌與模塊化沉水植物對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的聯(lián)合修復(fù)作用研究.pdf

1、水是生命之源，生存之本。但是，全球有30％以上的湖泊（水庫(kù)）呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，水體的治理刻不容緩。而到目前為止，已經(jīng)有許多研究證明微生物或者沉水植物都能夠有效地治理水體富營(yíng)養(yǎng)化。此外，微生物與水生植物聯(lián)合修復(fù)作用的研究也已經(jīng)開始，但是大多是把微生物和植物投入到待治理富營(yíng)養(yǎng)化水體中進(jìn)行凈化。本論文利用從太湖污泥中直接提取的高效土著異養(yǎng)硝化細(xì)菌，將其進(jìn)行最優(yōu)化固定，之后與模塊化的沉水植物（苦草、伊樂(lè)藻）聯(lián)合修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體。固定化細(xì)菌解決了

2、細(xì)菌容易隨水體流失的問(wèn)題，而模塊化水草解決了水草栽種收割困難、低效和勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題。此外，模塊化水草采用苦草、伊樂(lè)藻組合方式，增加了水生生態(tài)系統(tǒng)中物種多樣性和穩(wěn)定性，提高了修復(fù)效果。本研究為太湖水域富營(yíng)養(yǎng)化水體的治理提供了技術(shù)支持。
　　本研究主要包括3塊內(nèi)容：1、異養(yǎng)高效硝化細(xì)菌的篩選和鑒定；2、異養(yǎng)硝化細(xì)菌包埋條件優(yōu)化；3、固定化硝化細(xì)菌與模塊化沉水植物聯(lián)合修復(fù)效果。
　　⑴通過(guò)硝化細(xì)菌的富集、純化、初篩，從太湖污泥中

3、選出培養(yǎng)良好的5株細(xì)菌，觀察細(xì)菌形態(tài)并依據(jù)《伯杰氏細(xì)菌鑒定手冊(cè)》初步確定這5株細(xì)菌為異養(yǎng)硝化細(xì)菌。將這5株硝化細(xì)菌分別進(jìn)行硝化特性的測(cè)定，結(jié)果表明：5株硝化細(xì)菌的均具有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)化氨氮和亞硝態(tài)氮的能力，其中J-4的轉(zhuǎn)化效果最好，48h亞硝態(tài)氮和氨氮的去除率分別達(dá)到了69.00%，90.25%。通過(guò)16SrDNA鑒定，J-4屬于成對(duì)桿菌屬，并建立該菌的生長(zhǎng)發(fā)育樹。
　?、仆ㄟ^(guò)一系列固化材料對(duì)比試驗(yàn)，選取海藻酸鈉（SA），聚乙二醇（PE

4、G），為固定化包埋載體材料。通過(guò)單因素試驗(yàn)確定包埋載體材料海藻酸鈉（SA），聚乙二醇（PEG），活性炭（AC），CaCl2的正交試驗(yàn)濃度范圍分別為1.5%-2.5%，7%-9%，1.5%-2.5%，2%-4%。根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果及方差分析得知，4種材料中海藻酸鈉（SA）對(duì)氨氮的轉(zhuǎn)化率影響最大，其次是聚乙二醇（PEG），再次是CaCl2，而活性炭（AC）影響最??；海藻酸鈉（SA）、聚乙二醇（PEG）、活性炭（AC）、CaCl2最佳濃度分別為

5、2.5%，8%，1.5%，4%。
　?、窃诼?lián)合處理效果實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)6個(gè)實(shí)驗(yàn)組，分別為：A、模擬富營(yíng)養(yǎng)化水體對(duì)照組；B、模擬富營(yíng)養(yǎng)化水體+游離細(xì)菌；C、模擬富營(yíng)養(yǎng)化水體+固定化細(xì)菌；D、模擬富營(yíng)養(yǎng)化水體+模塊化水草；E、模擬富營(yíng)養(yǎng)化水體+游離細(xì)菌+模塊化水草；F、模擬富營(yíng)養(yǎng)化水體+固定化細(xì)菌+模塊化水草；每組3個(gè)平行。結(jié)果表明，總體上F組去除水中氮磷效果最好，均優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)組。兩者聯(lián)合作用，12d內(nèi)總氮去除率達(dá)到84.22%，氨氮去除