仿生植物附著生物膜對污染水體氮素降解效能研究.pdf

1、伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市建設(shè)規(guī)模的增大，城市河流污染日趨嚴(yán)重，因此，尋求新的河道污染修復(fù)技術(shù)迫在眉睫。仿生植物附著生物膜可實(shí)現(xiàn)水體污染的原位凈化，其在野外應(yīng)用過程中無二次污染，且具有價(jià)格低廉，操作便捷等優(yōu)點(diǎn)，迅速成為近些年河道污染生態(tài)修復(fù)的技術(shù)手段之一。論文以組合填料為原材料制成仿生植物，分別將仿生植物及其輔助單元布設(shè)至鎮(zhèn)江市古運(yùn)河污染河道的四個(gè)不同樣點(diǎn)，通過為期一年的野外掛膜及室內(nèi)控制實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究仿生植物附著生物膜對污染水體氮素

2、降解效能，力求為仿生植物凈化污染水體提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。論文主要研究結(jié)果如下:
　　(1)仿生植物附著生物膜氨氮含量隨季節(jié)變化明顯，表現(xiàn)為:夏季和冬季均高于春季和秋季;四個(gè)樣點(diǎn)的仿生植物附著生物膜氮含量亦有明顯的差異，春季表現(xiàn)為:解放橋＞玉帶河＞團(tuán)結(jié)河＞內(nèi)江;夏季表現(xiàn)為:團(tuán)結(jié)河＞內(nèi)江＞解放橋＞玉帶河;秋季表現(xiàn)為:解放橋＞團(tuán)結(jié)河＞內(nèi)江＞玉帶河;冬季則表現(xiàn)為:玉帶河＞解放橋＞團(tuán)結(jié)河＞內(nèi)江。此外，水深亦對仿生植物附著氨氮含量的影響顯

3、著，其中，內(nèi)江和解放橋在不同水深處NH4+-N含量變化均表現(xiàn)為0-20cm＞40-60cm＞80-100cm;團(tuán)結(jié)河表現(xiàn)為80-100cm＞40-60cm＞0-20cm;玉帶河表現(xiàn)為0-20cm＞80-100cm＞40-60cm;四個(gè)樣點(diǎn)的仿生植物附著生物膜氨氮含量隨水深的變化均表現(xiàn)為:團(tuán)結(jié)河＞內(nèi)江＞解放橋＞玉帶河。
　　(2)仿生植物附著生物膜對氨氮降解效能隨季節(jié)、水深及掛膜樣點(diǎn)的不同而表現(xiàn)出明顯的差異。其中，內(nèi)江樣點(diǎn)的氨氮去除

4、效率表現(xiàn)為:冬季53.4％＞春季51.2％＞秋季49.1％＞夏季45.4％;解放橋?yàn)?夏季54.36％＞秋季51.49％＞春季40.18％＞冬季40.05％;團(tuán)結(jié)河為:春季44.4％＞夏季38.8％＞秋季7.1％和＞冬季12.6％;玉帶河為:秋季39.50％＞春季38.96％＞夏季30.23％＞冬季22.06％。四個(gè)樣點(diǎn)氨氮去除率亦有顯著差異，在春季表現(xiàn)為:內(nèi)江＞團(tuán)結(jié)河＞解放橋＞玉帶河;在夏季表現(xiàn)為:解放橋＞內(nèi)江＞團(tuán)結(jié)河＞玉帶河;秋季表

5、現(xiàn)為:解放橋＞內(nèi)江＞玉帶河＞團(tuán)結(jié)河;冬季表現(xiàn)為:內(nèi)江＞解放橋＞玉帶河＞團(tuán)結(jié)河。此外，仿生植物附著生物膜對氨氮的去除效率隨水深的變化明顯，去除效率最高的掛膜深度為水下80-100cm。仿生植物附著生物膜對氨氮降解效能的差異與各掛膜樣點(diǎn)水體理化參數(shù)的差異有密切關(guān)系。
　　(3)環(huán)境因子對仿生植物附著生物膜對氨氮降解效能的影響顯著。其中，溶解氧含量的增加提高了仿生植物附著生物膜對氨氮的去除效果，曝氣組氨氮濃度較非曝氣組顯著下降，表明提高

6、處理系統(tǒng)溶解氧含量可顯著提高仿生植物附著生物膜的硝化作用能力。pH值對仿生植物附著生物膜的氨氮去除效能的影響總體表現(xiàn)為:pH=7-8＞pH=10-11＞pH=4-5，即水體pH值介于7-8時(shí)，仿生植物附著生物膜對氨氮具有最好的去除效果。不同氨氮濃度條件下仿生植物附著生物膜對氨氮的去除效果差異顯著，試驗(yàn)結(jié)果表明在試驗(yàn)設(shè)定的三種氨氮濃度條件下，氨氮去除率大小關(guān)系表現(xiàn)為20mg·L-1＞200 mg·L-1＞400 mg·L-1，表明在試驗(yàn)設(shè)