人工水草在半咸水水域水質凈化中的應用及其機理研究.pdf

1、半咸水是一類介于咸水和淡水之間的水，通常存在于河流入海口區(qū)域，鹽度在0.5～30之間，常用的水體修復技術往往不適用于半咸水污染水體。根據(jù)污染半咸水水體鹽度高、水質改善難度大的問題，研究超細立體纖維人工水草法改善水質的工藝及凈化規(guī)律，分析人工水草表面微生物生長規(guī)律、微生物活性、代謝特征和多樣性以揭示人工水草凈化水質機理。
　　定期對試驗水域的各項水質指標進行檢測，運用DAPI法測定微生物的數(shù)量，F(xiàn)DA法測定微生物的活性，運用Biol

2、og技術和454高通量測序手段相結合來分析人工水草表面生物膜中微生物的物種多樣性和代謝多樣性。結果表明，人工水草放入試驗半咸水水域后，對高錳酸鹽指數(shù)、濁度、氨氮的去除率分別達到了17.90％～57.75％、39.19％～73.95％、36.74％～60.07％，且試驗水域水質和對照水域各項水質指標存在顯著性差異。隨著人工水草放入水中時間越長，人工水草表面微生物數(shù)量逐漸增加（最多達到了9.23×107個/g），活性在不斷增強，每一凈水周期

3、微生物數(shù)量和活性的增長率與TP、氨氮和濁度的去除率存在顯著相關性。運用Biolog-Eco技術分析放入水中不同時間的人工水草表面微生物碳源代謝特征，結果表明，隨時間微生物代謝活性（用AWCD值表示）有一個先增強后減弱的過程，且通過對AWCD值的單因素方差分析得出微生物對碳源的利用有顯著性差異(F=9.42＞F0.05(4，39)=2.64);微生物對六大類碳源的相對利用率從高到低分別為:碳水化合物、多聚物、氨基酸類、羧酸類、酚酸類和胺類

4、;微生物多樣性指數(shù)Shannon、Simpson、McIntosh指數(shù)均有一個先增加后降低的過程。運用454高通量測序在人工水草表面生物膜中共提取到了221830條優(yōu)質序列，檢測到了36門、105綱、202目、312科和480屬，可見微生物物種非常豐富;在不同時間，在門、綱、目、科、屬的水平下優(yōu)勢菌種均存在一定差異性，但總體來看，優(yōu)勢菌種所占比例還是高于其他菌種的;第10周物種豐度達到最大;第3周與其他周豐度存在差異性，可能是由于天氣或

5、者試驗水域水體與外界水體交換等外界原因，比較適宜變形菌門（Proteobacteria）繁殖，別的物種生長繁殖受到限制。變形菌門（Proteobacteria）、藍藻門（Cyanobacteria）、擬桿菌（Bacteroidetes）、浮霉菌門（Planctomycetes）和放線菌門(Actinobacteria)是人工水草表面生物膜中含量最多的幾種微生物。其中變形菌門是去除COD的主要作用者。
　　人工水草運用在凈化半咸水水