摘要:針對福州市閩侯縣旗山大學城景觀湖某富營養化實驗水區,制備了一種應用型植物生態浮床。 原位修復結果表明,負載美人蕉(Canna coccinea Mill)的生態浮床對浮床周圍的小生境有一定的修復效果;對美人蕉根際圈的微生物數量跟蹤顯示,在60 d內,微生物數量增加了2個數量級,微生物種類無明顯變化,但不同植株根際圈的微生物種類存在一定差異。
水體富營養化是當前水體污染的主要問題之一。治理富營養化水體的傳統方法包括物理修復技術和化學修復技術,如挖掘、曝氣、化學藥劑殺藻等。但這些方法成本高,且容易產生二次污染。近些年來,生物修復技術被廣泛應用于富營養化水體的治理中,國內外已有利用植物生態浮床或植物-微生物聯合修復技術治理水體富營養化的成功報道。
對應于原位修復與異位修復,當前的生態浮床也有兩類,但以后者居多。針對異位修復技術,Hu等在實驗池內開展了生態污泥浮床(ecological sludge floating-bed,ESFB)負載植物對TN和TP濃度分別為4.55mg/L和0.38mg/L的水體的凈化研究,其去除率都在40%以下。而Cui等以美人蕉為研究對象,制備的垂直型生態浮島可種植面積有限,且對TN的去除效果只有10%,僅為TP的1/6。
此外,有研究表明,由植物、松屑和鵝卵石等組成的異位生態浮床修復系統中,植物對水體的凈化所起的作用不是主要的。顯然,無論是針對去除效果還是操作方面,富營養化水體的生態浮床異位修復都不理想。相對而言,對污染區進行原位修復能夠降低成本,簡化操作程序,提高修復效率。
如胡綿好等、Zhu等和Li等的研究表明,生態浮床對TN、TP的去除效果都達到了60%以上,且初步確定了微生物負載生態浮床在富營養化水體修復中的可行性。在對浙江嘉興富營養化河流的治理過程中,Zhao等發現,雖然生態浮床對TN、TP效果低于50%,但對大面積污染水體的修復為未來的修復理念提供了方向,且浮床可以美化城區河流的景觀。然而,原位生態浮床的制備材料多以PVC管、繩索等為主,材料的老化會縮短浮床的使用壽命,從而增加修復成本。
為提高生態浮床對富營養化水體的凈化效果,降低浮床的制備成本,延長浮床的使用壽命,生態浮床的制備與應用研究仍有很大的發展空間。此外,也可相應地開展對生態浮床系統中植物-微生物之間的互作關系的考察。
針對福州市閩侯縣旗山大學城某景觀湖水系的特殊環境,本實驗選用來源豐富、價格低廉的材料,設計了一種適用性較強、使用周期較長的應用型生態浮床,初步探討了植物浮床系統對富營養化水體的凈化效果;同時,測定了植物根際圈微生物在實驗前后的數量與種類變化,為后期實施污染區修復提供參考。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
1研究區域
福建省閩侯縣溪源溪坐標為東經119°08,,北緯26°15,,景觀湖位于溪源溪東面,用水取自溪源溪。景觀湖平均水深1m,總容水量約48000m3。植物生態浮床修復實驗點選擇其中面積約150m2,水深約0.5~1.2m的月牙形小湖。
2材料和方法
2.1材料
詳情請點擊下載附件:植物生態浮床的制備及其對富營養化水體的凈化