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、湖泊富營養(yǎng)化是當前主要的環(huán)境問題之一,一般的治理方法往往投資大、周期長、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,成本低廉、易于操作、又能對污染物進行轉化利用。以往的報道主要集中在對人工浮床技術及其改良方面的研究,盡管對浮床的構造、植物的生長、水體的凈化效果和機理做了研究,但對浮床栽培植物在不同濃度水體中的適應性及浮床凈化不同濃度水體的效果鮮見報道。 本文通過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測定植物的生長特性和主要水質指標的變化,實驗期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,構建其凈化方程。主要結論如下： (1)浮床栽培植物的生長特性在整個靜態(tài)試驗中,各供試植物在不同濃度的受試水樣中均能正常生長,并分蘗出新的植株,植株根系生長較快,其中以美人蕉和蕹菜最為突出,相

3、互交錯,形成一個密實整體。在試驗初期,水樣中營養(yǎng)鹽充足,植物能較好較快生長,后期由于水樣營養(yǎng)鹽的缺乏和DO含量降低等因素的影響,植物生長受到一定的抑制。例如,蕹菜在試驗開始時株高為34.97cm,10d后增至47.31cm,增長率為35.3％,后期由于受到抑制,在實驗結束時株高為51.29cm,增長率為8.4％。 (2)不同受試水樣中營養(yǎng)鹽的動態(tài)變化規(guī)律每隔10d對試驗水樣水質進行監(jiān)測分析,結果表明：試驗水樣中TN、TP、CO

4、D等營養(yǎng)鹽濃度以及pH和DO濃度的變化,與浮床栽培植物的生長情況密切相關。植物能夠吸收、吸附、降解水樣中的氮、磷和有機物,進行新陳代謝活動,合成自身所需的物質。在試驗初期水中TN、TP、COD、pH和DO隨植物的快速生長而迅速降低,在后期受試水樣中營養(yǎng)鹽和DO的影響,植物的新陳代謝活動減慢,植物對TN、TP、COD的去除以及水中pH和DO呈緩慢降低的趨勢。 (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試驗水樣中TN、

5、TP和COD都有較強的去除能力,水樣中TN、TP和COD濃度與植物的生長時間之間呈顯著的負相關關系,水樣中TN、TP和COD濃度呈三次曲線或逆曲線的形式衰減。 (4)浮床栽培植物對不同濃度水樣的凈化效果比較通過三種植物對不同營養(yǎng)濃度的水樣的凈去除率對比分析,結果表明：蕹菜和旱傘草對TN、TP的凈化效果明顯優(yōu)于美人蕉,對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TN的凈化效果最好,旱傘草在不同濃度水樣中對TN的凈去除率沒有太大差別：蕹菜和旱傘草在高濃度水樣(原水)中對TP的凈化效果最好；美人蕉在中濃度(5倍、9倍)時對COD的凈化效果最好,蕹菜對COD的凈去除率與水樣營養(yǎng)鹽濃度呈負相關關系,隨營養(yǎng)鹽濃度的升高而降低。 (5)綜合評價研究結果表明,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