人工介質(zhì)對(duì)太湖水源地水質(zhì)改善效果及機(jī)理研究.pdf

1、人工介質(zhì)富集微生物是一種新型的水體生物-生態(tài)防護(hù)水質(zhì)改善技術(shù)，主要用于富營(yíng)養(yǎng)化水體和微污染水源地水質(zhì)凈化。本文在太湖梅梁灣開(kāi)展了湖區(qū)人工介質(zhì)水源地水質(zhì)改善的中試研究，取得了以下主要結(jié)果： 對(duì)人工介質(zhì)進(jìn)行了篩選，3種人工介質(zhì)中，組合介質(zhì)的生物量和生物活性最高，無(wú)紡布介質(zhì)其次，彈性介質(zhì)最低。組合介質(zhì)對(duì)TN、氨氮、TP、COD<,Mn>、Chl-α的平均去除率最大，分別為29.71﹪、33.0﹪、61.2﹪、18.7﹪、62.8﹪，

2、對(duì)微囊藻毒素去除效果高于彈性介質(zhì)和無(wú)紡布介質(zhì)，因此組合介質(zhì)是富營(yíng)養(yǎng)化水源地水質(zhì)改善技術(shù)應(yīng)用較為理想的人工介質(zhì)。 組合介質(zhì)密度從15.6﹪(介質(zhì)所占體積/水體積)增加到38﹪時(shí)，對(duì)有機(jī)物、藻類浮游植物密度、生物量、Chl-α以及多氯聯(lián)苯(PCBs)、多環(huán)芳烴(PAHs)、酞酸酯(PAEs)等微量有機(jī)污染物的去除率有所增加。當(dāng)HRT從3d增加到5d時(shí)，對(duì)有機(jī)物、藻類浮游植物密度、生物量、Chl-α以及PCBs、PAHs、PAEs、

3、硝基苯、1，2,4-三氯苯、阿特拉津等微量有機(jī)污染物的去除率明顯增加；HRT從5d增加到7d時(shí)，去除率增加得不明顯。 增加水流速度沒(méi)有降低TOC、DOC、COD<,Mn>和Chl-α的去除效果，NH<'+><,4>-N和NO<'-><,2>-N的去除效果有所提高，F(xiàn)N、DTN、SS的去除效果有所降低，增加水流速度后，消除了池內(nèi)溶解氧和氧化還原電位的分層現(xiàn)象，強(qiáng)化了生物降解作用。人工介質(zhì)可提高水體透明度和水下光照強(qiáng)度，通過(guò)人工介

4、質(zhì)富集微生物的方法可明顯改善太湖梅梁灣水源地水質(zhì)。 通過(guò)現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，人工介質(zhì)上有假單胞菌屬(Pseudomonas sp.)和芽孢桿菌屬(Bacillus sp.)的富集，組合介質(zhì)富集效果較其他兩種介質(zhì)明顯；介質(zhì)上溶藻菌、硝酸細(xì)菌、亞硝酸細(xì)菌的分布均為中端平均豐度高于進(jìn)水端和出水端的平均豐度，上層和中層樣本的溶藻菌含量較下層樣本含量多，介質(zhì)上細(xì)菌總數(shù)比湖水中細(xì)菌總數(shù)高出7個(gè)數(shù)量級(jí)。說(shuō)明人工介質(zhì)對(duì)湖水中的土著微生

5、物進(jìn)行了大量富集。生物量和生物活性在不同位置存在的差異，可為人工介質(zhì)的優(yōu)化布置提供理論依據(jù)。 組合介質(zhì)為原生動(dòng)物提供了附著生長(zhǎng)的場(chǎng)所，介質(zhì)上鞭毛蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)和肉足蟲(chóng)數(shù)量較水體中數(shù)量高出許多，組合介質(zhì)對(duì)藻類去除途徑是利用介質(zhì)具有的較大的比表面積對(duì)藻類進(jìn)行附著，藻類被介質(zhì)上富集的溶藻菌進(jìn)行溶藻，釋放出藻細(xì)胞內(nèi)毒素，溶藻菌對(duì)藻毒素也有一定的降解作用；對(duì)有機(jī)物去除途徑主要是通過(guò)富集的微生物對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行生物降解；對(duì)氮磷的去除主要通過(guò)硝

6、化作用將氨氮氧化為硝態(tài)氮，通過(guò)反硝化作用去除部分總氮，沉淀作用可去除部分顆粒態(tài)氮磷，微生物同化作用和老化脫落的生物膜沉淀到池底也可去除部分氮磷。浮游動(dòng)物、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等捕食也是去除藻類和有機(jī)顆粒的途徑之一，組合介質(zhì)上富集的微生物對(duì)水質(zhì)的凈化起主要作用。 太湖梅梁灣水源地水體中PCBs、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、硝基苯、1，2,4一三氯苯、阿特拉津濃度達(dá)到了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》中規(guī)定的要求，P