生物控制技術(shù)治理富營(yíng)養(yǎng)化水體的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、　　富營(yíng)養(yǎng)化水體中過剩的營(yíng)養(yǎng)鹽可引起藻類過度繁殖,使得水體濁度升高,透明度降低,溶解氧降低,水質(zhì)惡化,水體生態(tài)平衡遭到破壞,是人類面臨的重大水環(huán)境污染之一。生物控制技術(shù)作為一種治理富營(yíng)養(yǎng)化水體的方法,因其具有操作簡(jiǎn)單、投資低、生物兼容性強(qiáng)、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛運(yùn)用。本文定期監(jiān)測(cè)了三峽大學(xué)求索溪并評(píng)價(jià)其營(yíng)養(yǎng)狀況,以求索溪水體作為供試水體,利用美人蕉、香蔥和芹菜浮床植物作為受試植物,采用背角無齒蚌作為受試動(dòng)物,通過測(cè)定水體中總磷(TP

2、)、總氮(TN)、葉綠素 a(Chla)等參數(shù)的變化,來研究比較各種浮床植物和濾食性動(dòng)物在單一、復(fù)合狀態(tài)下對(duì)水質(zhì)的凈化效果,主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　(1)為了掌握三峽大學(xué)求索溪水質(zhì)狀況,2012年2月~12月,每月15日早上8~11點(diǎn),使用溶氧儀和薩氏盤現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定三峽大學(xué)求索溪水體溶解氧(DO)、溫度(T)和透明度(SD),并用采樣器采集水樣放置于采樣瓶中帶回實(shí)驗(yàn)室,在24 h內(nèi)測(cè)定TP、TN、Chla和pH值,使用修正的營(yíng)養(yǎng)狀

3、態(tài)指數(shù)(TSI)對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,求索溪水質(zhì)長(zhǎng)期處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)(TSI>54),其中濕地以上水域TP、TN濃度和SD普遍高于濕地之后水域,Chla、DO濃度則普遍低于濕地之后水域；
　　(2)耗氧率(RO)與動(dòng)物生命活動(dòng)密切相關(guān),水中 DO 濃度的高低可影響水生動(dòng)物的生命活動(dòng),進(jìn)而影響其攝食過程。富營(yíng)養(yǎng)化水體常常處于缺氧狀態(tài),水中 DO 濃度通常較低,一般水生生物難以適應(yīng)生存。本章通過自制耗氧率測(cè)定裝置測(cè)

4、定了不同溶氧水平條件下無齒蚌的耗氧率,研究?jī)煞N無齒蚌不同體重(W)對(duì)DO的調(diào)節(jié)能力,篩選出耐低氧能力較強(qiáng)的無齒蚌規(guī)格,為富營(yíng)養(yǎng)化水體的治理提供參考。結(jié)果表明,橢圓背角無齒蚌和圓背角無齒蚌耗氧率均隨體重的增加而降低,呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,非線性擬合方程： 0.48RO橢圓=0.58W- (R2=0.963,P<0.05)； 1.01RO圓=26.65W- (R2=0.916, P<0.05)；兩種蚌RO均隨水中DO降低而降低,用雙曲線模型 ( O

5、)OR =DO K1+K2′R評(píng)估其在低溶氧條件的適應(yīng)能力,結(jié)果顯示兩種蚌的耐低氧能力隨體重的增加而增強(qiáng),且橢圓背角無齒蚌對(duì)低氧環(huán)境的調(diào)節(jié)能力比圓背角無齒蚌強(qiáng)；
　　(3)向盛有混合藻液的水箱中投入不同生物量(5,15,25,45 g/L)和體重(106.67, 98.53,73.80,49.60 g)的背角無齒蚌,并定期測(cè)定水中Chla的濃度,以研究不同生物量和體重背角無齒蚌對(duì)藻類的清除效果。結(jié)果表明,在5~15 g/L的生

6、物量范圍內(nèi),背角無齒蚌對(duì)Chla的去除率隨著生物量的增加而增加,在15~45 g/L的生物量范圍內(nèi)無齒蚌對(duì)Chla的去除率則隨著生物量的增加而降低；背角無齒蚌對(duì)Chla的去除率隨著體重的增加而增加,單位體重去除率隨體重的增加而降低；
　　(4)在10 L污水水樣中分別移栽美人蕉、香蔥和芹菜進(jìn)行浮島實(shí)驗(yàn),并定期測(cè)定水中TP、TN和Chla等指標(biāo),用以比較研究不同浮床植物對(duì)水質(zhì)凈化效果。結(jié)果表明,對(duì)水體TP的去除和對(duì)藻類的抑制效果

7、最佳為美人蕉,對(duì)TN的去除效果最佳則為芹菜,香蔥對(duì)TP、TN和Chla去除效果相對(duì)較差；
　　(5)在盛有35 L污水的水箱中移栽生物量分別為0、2.25、3.61、4.68 g/L的美人蕉進(jìn)行浮島實(shí)驗(yàn),以水體TP、TN和Chla為環(huán)境指標(biāo),比較三種生物量條件下的美人蕉對(duì)水質(zhì)的凈化效果,研究美人蕉移栽密度對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的凈化作用。結(jié)果顯示,在試驗(yàn)條件下,美人蕉對(duì) TP 和 TN 的去除率隨生物量的增加而降低,對(duì)水體Chla的去

8、除率則隨著生物量的增加而增加；
　　(6)在盛有55 L污水水箱中分別栽培或(及)培養(yǎng)2.73 g/L美人蕉浮島、8.77 g/L背角無齒蚌及2.66 g/L美人蕉浮島+8.89 g/L背角無齒蚌,并設(shè)置一個(gè)空白對(duì)照組,以水中TP、TN和Chla為環(huán)境指標(biāo),研究各實(shí)驗(yàn)組對(duì)水體水質(zhì)的凈化效果。結(jié)果顯示,在試驗(yàn)條件下,同時(shí)栽培和培養(yǎng)美人蕉浮島+背角無齒蚌的實(shí)驗(yàn)組對(duì)TP、TN和Chla的去除效果最好,但對(duì)TP和TN的去除率與單一移栽