微納米氣泡對黃菖蒲與苦草的促長作用研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化已經(jīng)成為我國內(nèi)陸水域污染的主要形式，藍藻、水華現(xiàn)象頻發(fā)，嚴重影響了地表水的水質(zhì)與可用性，在帶來巨大環(huán)境壓力的同時也造成了嚴重的經(jīng)濟損失。課題組利用自主設計研發(fā)的新一代微納米氣泡發(fā)生裝置，結(jié)合植生修復等技術，旨在對藻型富營養(yǎng)化及水體黑臭進行治理和改善，通過對富營養(yǎng)化水體的間歇式作用，改善水體環(huán)境，實現(xiàn)水藻分離，同時發(fā)現(xiàn)微納米氣泡的尺寸效應可以明顯提升水體周圍植物的生長速度和生長品質(zhì)，對利用植生修復技術治理水污染提供了一種新的促

2、進途徑。
　　近年來，微納米氣泡被廣泛應用于環(huán)保領域的各個方面，其微、納米級直徑產(chǎn)生了獨特的尺寸效應，表現(xiàn)出不同尋常的理化性質(zhì)。本文通過研究微納米氣泡對水生態(tài)植生系統(tǒng)的促長作用，展望了微納米氣泡在水生態(tài)修復工程中的應用前景，同時采用微納米氣泡處理技術培育植生修復中常用的黃菖蒲、苦草等植物，研究了微納米氣泡曝氣方式、微納米氣泡密度等實驗條件對沉水植物和挺水植物的生長速度的影響。
　　(1)在微納米氣泡發(fā)生裝置產(chǎn)生氣泡的效果中，

3、測定水體中微納米氣泡的直徑并實時監(jiān)測經(jīng)過微納米氣泡曝氣處理后的水體溶氧量，與普通氣泡曝氣處理進行對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微納米氣泡發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣泡直徑在微米甚至納米級，同時微納米氣泡曝氣過程水體溶解氧在較短時間內(nèi)由0mg/L增加到11.4mg/L，氧傳質(zhì)效率遠遠大于普通曝氣效果。經(jīng)過微納米氣泡曝氣處理過的水體溶氧量超出正常條件下水體溶氧量上限14％，并在180min內(nèi)由11.4mg/L下降至10.9mg/L，微納米氣泡密度半衰期時間長。證明了

4、微納米氣泡發(fā)生裝置產(chǎn)生微納米氣泡的效果合格，滿足了后續(xù)的實驗要求，為后續(xù)實驗的正常進行提供了保障；
　　(2)微納米氣泡曝氣處理后的水體對挺水植物黃菖蒲的促長作用明顯，在微納米氣泡曝氣處理的水體中生長的黃菖蒲各項生物指標遠遠高于普通氣泡曝氣處理的黃菖蒲，其中，根長、葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素的平均值分別高出91.68%、61.36%、91.27%、58.03%，超氧陰離子、相對電導率平均值低出45.89%和49.84%，植物含

5、水量平均值高出1.13個百分點。而在實際工程中，微納米氣泡曝氣處理的水體中生長的黃菖蒲對比無曝氣水體中生長的黃菖蒲，根長、株高、葉綠素 a、葉綠素 b、類胡蘿卜素的平均值分別高出23.91%、10.1%、153.02%、144.33%、101.6%，超氧陰離子、相對電導率平均值低出30.88%和21.12%，植物含水量平均值高出1.79個百分點。
　　(3)微納米氣泡的尺寸效應是提高植物生長速度和生長品質(zhì)的因素之一，在控制各組水體

6、中的溶氧量相同后，對比微納米氣泡曝氣與普通曝氣技術，結(jié)果表明即使在相同的溶氧量水體中，微納米氣泡曝氣處理組的苦草各項生物指標依然遠遠高于普通氣泡曝氣處理組的苦草，即植物的生長加速受到氣泡的尺寸效應影響。在實際工程中，隨著微納米氣泡密度的減小，對植物的促長作用也隨之減弱，兩者呈現(xiàn)正相關變化，同時表明，即使在實際治理過程中種植于底泥的苦草根系并沒有直接與含微納米氣泡的水體接觸，其生長速度和生長品質(zhì)依然受到微納米氣泡的影響。
　　(4)

7、在不同的培養(yǎng)方式下，微納米氣泡對苦草的促長作用影響也不相同，其中土培組苦草在植物學指標方面表現(xiàn)優(yōu)秀，而水培組苦草在形態(tài)學指標方面表現(xiàn)略好，這說明微納米氣泡可以直接影響與水體接觸的苦草組織如根系、葉片等，但由于土培組苦草根系吸收底泥中的養(yǎng)料物質(zhì)更加方便，在植物學指標方面表現(xiàn)更好。
　　(5)在水生態(tài)污染防范與治理工程中，微納米氣泡曝氣技術有利于水域周圍水生植物生長，與植生修復手段聯(lián)用的情況下，兩者協(xié)同作用治理水體水質(zhì)的效果會更加明顯